耐高溫軟管的利用壽命是指在工作前提下利用時(shí)，可能保障畸形工作的短工作期限或輪回次數(shù)。它的額定壽命是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)定出的預(yù)期利用壽命，請(qǐng)求在這段時(shí)代內(nèi)漣漪管不容許呈現(xiàn)疲勞、生效、破壞等景象。用漣漪管組成的彈性密封體系，經(jīng)常在蒙受較多輪回次數(shù)的變動(dòng)載荷跟較大位移前提下工作，液壓漣漪管的疲勞生效將使體系生效，因此保障漣漪管的利用壽命存在重要意思。
傳統(tǒng)的壽命重要是利用EJMA標(biāo)準(zhǔn)中的教訓(xùn)公式進(jìn)行估算的方法來獲取。這種盤算方法偏差很大，而且龐雜工況下壽命往往只能靠保險(xiǎn)系數(shù)來修改，不能很好地滿意工程利用的須要，因此，須要找到一種更進(jìn)步的壽命剖析方法來進(jìn)行液壓漣漪管疲勞壽命剖析。文中重要針對(duì)u型液壓漣漪管的疲勞壽命剖析來進(jìn)行研究。
1、有限元剖析方法跟解決計(jì)劃
MSC．Fatigue軟件是一個(gè)通用性很強(qiáng)的基于有限元剖析結(jié)果的疲勞剖析設(shè)計(jì)工具，可用來機(jī)動(dòng)地料想各種龐雜整機(jī)跟結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，可能很好地料想出漣漪管壽命次數(shù)。資料生效前所經(jīng)歷的輪回次數(shù)不同，高于l0次的為高周疲勞區(qū)，低于l0次的為低周疲勞區(qū)中，a，=10，a=10。JS表示應(yīng)變／Y力，低周疲勞時(shí)縱坐標(biāo)為，高周疲勞時(shí)縱坐標(biāo)為S．高周疲勞重要用全壽命法進(jìn)行剖析，而低周疲勞重要用初始裂紋法來進(jìn)行剖析。漣漪管的壽命次數(shù)個(gè)別在l0～l0次之間，個(gè)別同時(shí)采取全壽命法跟初始裂紋法2種方法來進(jìn)行剖析，而后取其小值。該次剖析實(shí)例的疲勞壽命次數(shù)在l0次以內(nèi)，只有采取初始裂紋法剖析即可。初始裂紋剖析方法通常是基于應(yīng)變壽命曲線實(shí)際來進(jìn)行壽命剖析。S—N＆E—N曲線在高周區(qū)域重合，因?yàn)槊x應(yīng)力是線性的。E—N曲線可能用于低周疲勞區(qū)，S—N曲線不能，因?yàn)榫€性應(yīng)力／應(yīng)變關(guān)聯(lián)無效。
2、疲勞剖析模型的創(chuàng)建
漣漪管疲勞生效指的是漣漪管在特定載荷跟工況下往回生動(dòng)從而呈現(xiàn)裂紋、決裂跟泄漏等景象。高壓軟管在抉擇軟管時(shí)，應(yīng)依據(jù)特定利用處合而抉擇適合的軟管、接頭跟軟管總成。以4層漣漪管為例進(jìn)行壽命剖析，資料為304SS，漣漪數(shù)為9，多少何尺寸。
2．1讀入模型跟前處理結(jié)果
在Fatigue軟件中，須要通過前處理軟件剖析出漣漪管的應(yīng)力跟應(yīng)變散布結(jié)果，而后依據(jù)該結(jié)果進(jìn)行壽命剖析。前處理進(jìn)程的剖析十分要害，個(gè)別應(yīng)力或應(yīng)變跟實(shí)在值相差10％，壽命就會(huì)偏差一。文中采取二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行剖析，前處理軟件采取的是MSC．Mare，對(duì)漣漪管施加內(nèi)壓至16．5MPa，而后堅(jiān)持不變，緊縮漣漪管，位移為4mm．是讀入模型后的應(yīng)變結(jié)果圖。
在緊縮4mm跟內(nèi)壓16．5MPa的作用下漣漪管的大應(yīng)變?yōu)?．0534，波谷外層為應(yīng)變大的位置，以此為基本進(jìn)行液壓漣漪管疲勞壽命剖析。
2．2設(shè)置疲勞剖析參數(shù)
2．2．1總體設(shè)置．有限元軟件中的菜單命令A(yù)nalysis選用E—N方法Initia—tion；F．E．Results選用Strain作為重要生效情勢(shì)。從一系列的LCF實(shí)驗(yàn)中可能獲得應(yīng)變壽命的關(guān)聯(lián)，它可能用Coffin-Manson-Basquin方程來描述。
為總體應(yīng)變；6pl為塑性應(yīng)變；6el為彈性應(yīng)變；s為疲勞延性系數(shù)；Ⅳf為失數(shù)輪回次數(shù)；E為彈性模量；tf為疲勞強(qiáng)度系數(shù)；b為疲勞強(qiáng)度指數(shù)；c為疲勞延性指數(shù)；s為應(yīng)變幅。
其中，Basquin指出高周疲勞，其疲勞壽命跟彈性應(yīng)變之間合乎冪函數(shù)關(guān)聯(lián)，Coffin跟Manson對(duì)低周疲勞跟塑性應(yīng)變，得到同樣的結(jié)果，把兩者加在一起，就可能得到全應(yīng)變跟疲勞壽命的關(guān)聯(lián)。
2．2．2設(shè)置位移變更譜
漣漪管在壽命實(shí)驗(yàn)時(shí)，處于一個(gè)緊縮輪回的進(jìn)程中，故位移變更譜應(yīng)當(dāng)為一個(gè)三角波，波峰位置為緊縮4mm時(shí)刻漣漪管位移變更波譜。
2．2．3關(guān)聯(lián)有限元載荷工況與時(shí)光進(jìn)程
將漣漪管緊縮4朋時(shí)刻的工況作為疲勞剖析時(shí)的載荷工況，此時(shí)漣漪管所蒙受的應(yīng)力跟應(yīng)變均處于大時(shí)刻O需將隨時(shí)光變更的位移譜與有限元載荷工況關(guān)聯(lián)起來，從而模仿出漣漪管往復(fù)緊縮4mm這一虛構(gòu)進(jìn)程。
2．2．4設(shè)置資料信息
Fatigue軟件中供給了大量的資料數(shù)據(jù)庫(kù)，常用資料參數(shù)均可在里面獲取，對(duì)特別資料產(chǎn)品的壽命剖析須要做相干資料的疲勞實(shí)驗(yàn)，從而獲取對(duì)應(yīng)的s—N曲線跟E—N曲線。因?yàn)樵摑i漪管采取的資料為304SS，在Fatigue的資料數(shù)據(jù)庫(kù)中可能查到，直接調(diào)用即可，是304SS資料對(duì)應(yīng)的E—N曲線．
在抉擇資料的同時(shí)，需抉擇漣漪管的名義光潔度跟名義處理情勢(shì)，使之與實(shí)在的環(huán)境更加瀕臨。
2．2．5設(shè)置求解參數(shù)
剖析方法抉擇S—W—T方法，即Smith—WatsonTopper法，它是用一個(gè)包含每個(gè)輪回的大應(yīng)力跟應(yīng)變傷害參數(shù)來修改均勻應(yīng)力，從而更加正確的模仿出漣漪管的疲勞進(jìn)程。其力學(xué)模型為一s=。 fsrf¨。式中為大應(yīng)力。
基于該模型可知，S—W—T方法在受拉時(shí)趨于守舊，在受壓時(shí)趨于非守舊。
在Stress／Strain結(jié)合選項(xiàng)中可能依據(jù)該產(chǎn)品的重要生效情勢(shì)來進(jìn)行抉擇。剖析中采取的是大主應(yīng)力跟主應(yīng)變方法來進(jìn)行剖析，它是對(duì)該類型漣漪管壽命影響大的參數(shù)。
3、盤算結(jié)果
參數(shù)設(shè)置完之落伍行疲勞剖析，而后調(diào)用所生成的結(jié)果，就可能在結(jié)果查看選項(xiàng)中讀取須要的疲勞結(jié)果。高壓軟管接頭用碳素鋼或不銹鋼抉擇，采取進(jìn)步的扣壓設(shè)備跟工藝。超高壓軟管在咱們的日常生活中，也是普遍利用到?？赡艿贸觯瑵i漪管的小壽命為6080次，位于波谷的外層，而漣漪管的波峰處大局部處于無窮壽命區(qū)。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，漣漪管的裂紋重要產(chǎn)生在波谷處，軟件剖析跟實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果基本一致。
4、論斷
依據(jù)應(yīng)變剖析盤算結(jié)果，主應(yīng)變的值位于漣漪管波谷的外層，該部位應(yīng)是疲勞壽命的把持部位。采取MSC．Fatigue進(jìn)行疲勞剖析，疲勞壽命散布圖，小壽命為6080次，也位于漣漪管波谷的外層，與主應(yīng)變的大位置應(yīng)。
液壓漣漪管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證壽命為4000～5000次，在波谷處呈現(xiàn)了裂紋，而漣漪管的其余位置未產(chǎn)生破壞。蕩滌機(jī)品重要用于礦井液壓支架、油田開采，適合于工程建造、起重運(yùn)輸、冶金鍛壓、礦山設(shè)備、船舶、注塑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、各種機(jī)床以及各產(chǎn)業(yè)部分機(jī)械化、主動(dòng)化液壓體系中輸送存在一定壓力跟溫度的石油基及水基液體等跟液體傳動(dòng)用，耐工作壓力可達(dá)60MPa。液壓漣漪管疲勞壽命軟件剖析的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)比，誤差在20％一40％之間，且薄弱位置與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一致，精度大大高于教訓(xùn)公式的盤算結(jié)果。
通過有限元來進(jìn)行漣漪管疲勞剖析可能供給零部件名義的疲勞散布圖，可能在設(shè)計(jì)階段判斷零部件的疲勞壽命薄弱位置，通過修改設(shè)計(jì)，可能避免不公道的壽命散布。因此，有限元剖析方法可能減少實(shí)驗(yàn)樣件的數(shù)量，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，進(jìn)步漣漪管的設(shè)計(jì)水平，確保液壓漣漪管的設(shè)計(jì)壽命。
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