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          你需知道的12點振動疲勞知識

          2021-12-10 16:50:15來源: 作者:xdnet

            1. 結構在聲學和振動下的疲勞特性一樣嗎?
            
            答案是不一樣的??梢苑赐?,某電機出現(xiàn)了疲勞故障,如果有多個故障頻率,測試時用加速度傳感器,也就是振動方式測,會出現(xiàn)幾個頻率;用聲學傳感器,也就是聲學測試,也會出現(xiàn)幾個頻率。這兩種測試方法會有故障頻率是重疊的,有的是不重疊的,但是這些都是故障頻率點,嚴苛的測試都要兩種方法都用,才能找出全部。
            
            2. 靜態(tài)SN曲線修正成振動疲勞曲線時需要繪制S-N曲線通常有兩個部分,首先通過升降法測它的疲勞極限,然后才是分不同的加載等級測S-N曲線。
            
            先求得疲勞極限為m MPa,取抗拉強度的80%約為n MPa,再在m~n MPa之間分8個加載等級進行試驗,得到的結果按擬合方式擬合得到疲勞強度系數(shù)和疲勞強度指數(shù)。
            
            3. 目前氣門彈簧的疲勞壽命為多少?
            
            氣門彈簧的服役條件相當苛刻,每分鐘振動頻率為2500-3000次,工作應力高達到900-1000MPa,同時還要求在150-200℃下長期工作時負荷特性不能大幅度下降。
            
            目前,很多轎車發(fā)動機氣門彈簧的工作應力已超過800MPa,同時為保證發(fā)動機的可靠度,通常要求氣門彈簧的疲勞壽命≥2千萬次(安全行駛2萬公里)。
            
            4. 振動疲勞是結構所受動態(tài)交變載荷(如振動、沖擊、噪聲載荷等)的頻率分布與結構固有頻率分布具有交集或相接近,從而使結構產(chǎn)生共振所導致的疲勞破壞現(xiàn)象,也可以直接說成是結構受到重復載荷作用激起結構共振所導致的疲勞破壞。所以只有結構在共振帶寬內(nèi)或其附近受到激勵導致的共振破壞才屬于振動疲勞破壞,否則都屬于靜態(tài)疲勞問題。
            
            5. 當振動頻率與結構模態(tài)頻率相當時,即可視為振動疲勞問題;如果頻率遠小于結構模態(tài)頻率時(頻率在幾或十幾),就是普通疲勞問題;當振動頻率遠大于結構模態(tài)頻率,以至于與聲波頻率相當時,即可視為聲疲勞進行處理。
            
            6. 振動疲勞是指結構的疲勞破壞與結構的振動響應(包括結構固有頻率、交變載荷變化頻率、振動幅值、振動相位和結構的振型等模態(tài))密切相關的失效現(xiàn)象,其破壞機理與靜態(tài)疲勞破壞一致,它包括低頻振動疲勞、共振振動疲勞和高頻振動疲勞。
            
            7. 振動疲勞是指振動載荷作用下,產(chǎn)生的具有不可逆且累積性的結構損傷或破壞。
            
            8. 振動疲勞的理論與技術,其主要任務是將結構動力學各有關學科的知識和技術以及各種信息通過創(chuàng)造性思維過程,實現(xiàn)符合社會、生產(chǎn)和科學技術發(fā)展的需要,并能為結構的振動疲勞控制提供所接受的抗疲勞設計與分析方法。
            
            9. 振動疲勞的理論學科基礎、研究手段和研究內(nèi)容也與靜態(tài)疲勞理論有所不同,它涉及靜態(tài)疲勞理論、結構動力學、斷裂力學、聲學、自動控制等領域,是一門多學科交叉的綜合技術。
            
            10. 疲勞曲線制定,振動疲勞要求在一定應力下跟蹤共振頻率發(fā)生共振破壞來進行試驗。
            
            11. 裂紋擴展特性,振動疲勞趨向共振和離開共振的疲勞裂紋具有不同的擴展速率。如果裂紋擴展使結構固有頻率遠離載荷頻率,則裂紋擴展是收斂的,否則是發(fā)散的。
            

            12. 工程應用方面,振動疲勞主要是降低結構振動水平特別是局部振動水平,方法是進行結構動力學設計、附加阻尼處理和其它一些振動控制設計技術,并考慮材料、構造形式、工藝以及消除缺陷和降低應力集中等問題。



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