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公开(公告)号：CN113792414A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202110958637.1
申请日：2021-08-20
Applicant: 北京工业大学 , 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
IPC: G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种变幅加载下陶瓷基复合材料疲劳寿命的预测方法，包括以下步骤：步骤1.开展陶瓷基复合材料的疲劳实验，建立等寿命曲线；步骤2.拟合刚度退化模型，确定模型中的参数；步骤3.处理变幅载荷谱；步骤4.基于刚度退化下的损伤累积和寿命计算。本发明是基于陶瓷基复合材料的刚度退化来做变幅下的寿命预测，所需要的数据在做基本疲劳试验过程中即可获得，节约了试验成本。
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公开(公告)号：CN113094640B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202110322869.8
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种频域下宽带多轴随机振动寿命预测方法，涉及到宽带随机振动试验的数据采集、处理及寿命计算，属于材料在随机振动载荷下的疲劳性能领域。本发明抛弃了以往危险点应力张量引申计算多轴应力功率谱矩阵的方法，采取振动方向对应响应组合新的应力功率谱密度矩阵，同时修正了窄带近似法对于宽带高斯应力过程给出了过于保守的寿命估算结果，引入带宽修正系数。该方法能很好的计算宽带多轴随机振动寿命。
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公开(公告)号：CN113109177A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110322864.5
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Kf法的缺口件多轴恒幅热机械疲劳寿命预测方法，该方法能够考虑在多轴恒幅热机械加载下缺口对疲劳寿命的影响，即缺口对损伤机制的影响，包括缺口分别对疲劳损伤、氧化损伤、蠕变损伤的影响。通过多轴等温恒幅载荷下的缺口件根部的应力应变历程计算随温度变化的疲劳缺口系数Kf,将随温度变化的Kf结合名义应力载荷谱增量，进而计算得到缺口根部的应力应变历程。采用该方法计算得到的缺口件多轴恒幅热机械疲劳寿命预测结果与试验结果对比误差分散在3倍带之内，这对实际工程构件寿命的准确预测具有重要的意义。
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公开(公告)号：CN110220805A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910552770.X
申请日：2019-06-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于蠕变疲劳损伤累积的变幅多轴热机疲劳寿命预测方法，通过多轴计数方法对拉扭随机变幅的应变-时间历进行多轴循环计数，并计出所有反复；在0-180°范围内每隔1°分别寻找每一个反复上的临界面；计算每一个反复的纯疲劳损伤，并将所有反复的损伤线性相加得到一个块载荷的纯疲劳损伤；依据应力-应变本构关系或者迟滞回线获取一个稳定块载荷下的轴扭应力-时间历程和温度-时间历程；把轴向应力-时间历程和温度-时间历程分割成适当份数的区间，并确定每一个区间上的蠕变应力和等效温度；将纯疲劳损伤与等效疲劳损伤相加的到加载一个块载荷后的总的损伤，并取其倒数得到其寿命。该方法能较好的预测多轴随机变幅热机械疲劳寿命。
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公开(公告)号：CN114216789B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202111482793.1
申请日：2021-12-07
Applicant: 北京工业大学 , 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
Abstract: 本发明公开了一种考虑温度影响的树脂基复合材料寿命预测方法，该方法利用常温下的S‑N曲线单对数模型，通过研究其在不同温度下斜率和截距的变化来表征温度对树脂基复合材料的影响，其中引入基体性能保有率来描述斜率的变化，截距则利用将不同恒定温度下的静压强度拟合成关于温度的三参数指数函数形式来表述，最后建立不同恒定高温下树脂基复合材料S‑N曲线模型。并且与不同加载条件下的试验数据对比，验证了该方法的准确性。树脂基复合材料以其优异的力学性能，已广泛运用在航空航天、轨道交通、建筑工程、能源环保、海洋船舶、医疗器械和体育休闲等领域。本发明提出的方法不仅简单，而且准确性较高具有重大实际意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115950772A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211669897.8
申请日：2022-12-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可变气体环境的超高温热机械疲劳试验系统，包括液压伺服疲劳试验机、水冷装置、空气压缩机、惰性气体气罐、操作电脑、三通电磁阀、液压伺服疲劳试验机控制器和升温控制器。升温加热装置与水冷装置及三通电磁阀均与升温控制器连接；空气压缩机和惰性气体气罐与三通电磁阀连接，再通过气体输送管将气体施加于试验环境中；控制器控制机械力和应变加载，将其与升温控制器及操作电脑实现连接通信后，可在操作电脑实现对气体试验环境变化控制和温度加载控制。本发明能够快速实现试验材料的升温、保温和降温控制，并能使加载试件在不同气体环境中进行试验，对超高温疲劳及不同环境试验的发展具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113588405A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110877663.1
申请日：2021-08-01
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现超高周拉扭复合疲劳试验的装置，属于材料疲劳试验技术领域。包括：纵振换能器、拉扭变幅杆、拉扭试验件。纵振换能器下端与拉扭变幅杆螺纹连接，拉扭变幅杆下端连接拉扭试验件。拉扭变幅杆圆锥段表面开设八个平行交错槽，平行交错槽可以将部分纵波转变成横波，拉扭试验件设有两个圆弧缺口，第一个圆弧缺口用于降低扭转振动模态频率，使得扭转振动模态与轴向振动模态同频共振，工作时拉扭试验件中间圆柱段同时产生轴向和扭转运动，于是目标缺口处同时受轴向与切向应力。本发明能实现15khz‑28khz下拉扭复合载荷比例加载，其横波转换效率极高，且可通过改变平行交错槽的位置及长宽深来改变拉扭比，切向应力可大于轴向应力。
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公开(公告)号：CN113109190A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110322882.3
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种多轴热机械载荷下基于短裂纹的寿命预测方法，该方法不仅考虑到了复杂机械载荷对裂纹扩展的影响，还考虑到了温度载荷对裂纹扩展的影响。该方法结合试验选取了合适的临界平面，在临界面上将复杂的多轴机械载荷等效为单轴载荷，同时考虑到裂纹闭合效应的影响计算得到疲劳裂纹的扩展量，再通过细分法得到了蠕变裂纹的扩展量，最后将疲劳裂纹扩展量与蠕变裂纹扩展量进行叠加得到每个热机械载荷循环下的裂纹扩展量，然后进行不断地迭代累加直至裂纹尺寸达到临界裂纹长度。该方法能很好的预测结构件在多轴热机械载荷下疲劳裂纹扩展寿命。
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公开(公告)号：CN113109189B
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202110322858.X
申请日：2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑频率的树脂基复合材料循环应力应变的确定方法。该方法根据树脂基复合材料具有的粘弹性特性，将总应变分为弹性应变和粘性应变。其中考虑了载荷频率对粘性应变的影响，通过研究应力率与粘性应变的关系，引入频率、应力率、应力和平均应力来描述粘性应变，很好的描述了树脂基复合材料在单轴和多轴循环加载下的应变行为。并且与不同加载条件下的试验数据对比，验证了该方法的准确性。由于树脂基复合材料具有优异的力学性能，目前已经在航天航空、汽车、建筑、医疗、体育等行业得到了广泛的应用。本发明提出的方法不仅简单，而且准确性非常高，对于复合材料产品的安全设计具有非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN115791865A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211681708.9
申请日：2022-12-25
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N25/00
Abstract: 本发明公开了一种针对弱导电性复合材料热机疲劳试验的超高温加载装置，装置包括一个高温炉、一个铂金筒、一个电磁感应加热线圈、一个红外温度传感器和一个移动式机架。其中电磁感应加热线圈与铂金筒实现对弱导电性复合材料试件的间接超高温加载。移动式机架与高温炉组成模块化超高温加载装置，使得该装置可以与常规疲劳试验机组合成为热机疲劳试验系统，扩展常规疲劳试验机的超高温环境热机疲劳试验功能。本发明提供的超高温加载装置，能够以相对较低的成本和简单的原理实现了对于弱导电性复合材料的间接超高温加载，并扩展了常规疲劳试验机在超高温环境的热机疲劳实验能力，对热机疲劳实验技术的发展具有重要意义。
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