机械疲劳断裂可靠性分析的新进展

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  摘要:机械实际运行过程中由于疲劳因素而导致断裂的现象是一种严重影响到自身安全的现象。为了保证机械的正常运行,在今后工作中对于这种现状就必须要不断加强研究才能够适应实际需要。近些年来人们对于机械疲劳断裂可靠性的分析取得了一系列新进展,对于这些新进展进行深入分析对于提升机械的安全性具有十分重要地意义。在今后工作中对于这方面情况应该不断加强研究才能够适应实际工作目的。今后应该不断加强对此的研究。
  关键词:机械疲劳;断裂;可靠性分析
  大多数机械在实际运行过程中经常会出现承受交变荷载的情况,由于疲劳断裂而导致其失效的现象非常多。在今后工作中对于这种现象应该不断加强研究,这种现象一旦出现就会给整个机械的运行造成严重影响。正是因为如此要不断加强对此的研究。近些年来国内外不少学者都对机械疲劳断裂的可靠性进行了深入分析,在实际研究过程中创造出了一系列新方法,取得了新进展。为了保证科学运行,本文将对这些新进展进行研究。
  1.机械疲劳断裂现象分析
  在探讨机械疲劳断裂可靠性分析的研究进展之前,对于机械疲劳断裂这种现象就应该进行科学深入细致地分析。疲劳断裂是当前最为典型的一种现象,对这种现象进行深入细致地分析有着非常重要地意义。对于疲劳断裂的破坏机理应该进行重点分析。疲劳断裂通常情况下指的是在连续反复载荷作用下,首先出现的微观裂纹,进而出现裂缝,最终出现破坏或者脆性断裂的情况。对于这种情况应该进行深入分析。
  机械疲劳断裂一旦产生之后就会产生巨大的破坏力,会对机械系统的运行造成严重影响。机械疲劳断裂的一个典型特征就是非常突然,正是由于具有这样的特征,在实际运行过程中一旦出现这种现象就会造成严重影响。对于这种情况今后工作中就必须要不断加强研究。
  2.机械断裂可靠性分析的研究新进展
  近些年来国内外对于机械断裂可靠性的研究是在不断深入地,同时也取得了一系列新进展,对于这一系列新进展进行深入分析有重要意义。国外最早开始对疲劳进行研究的是19世纪的德国,在经过几代人不断努力的情况下,当前疲劳寿命评估已经被广泛应用到了各个领域中。Paris公式的提出就是重要地进步,这一公式在经过不断深化之后已经成为估算裂纹扩展寿命的重要工具。当前国外对于线性断裂力学的研究是非常成熟的,在实际研究过程中取得了一系列新的研究进展。在这方面力学的研究对于可靠性地分析能够提供重要地理论基础。国内外在实际研究过程中,研究出了一系列新的算法,对于这些算法进行有效概括非常重要。
  (1)随机有限元法。随机有限元法是一种典型的分析方法,这种方法的应用对于提升可靠性分析的效率具有十分重要地意义。今后工作中对于这种方法应该不断加强研究。随机有限元法是一种在近20年之内发展起来的一种工程数值计算方法,这种方法的一个典型特征就是其充分考虑了随机参数的影响。正是因为这样,这种方法是能够应用计算机结构可靠度、动力问题分析以及复合材料力学等问题中。近些年来这种方法在疲劳断裂可靠性分析过程中更是取得了一系列成果,机械疲劳断裂可靠性分析过程中,受到的不确定性因素较多。采用随机有限元分析法更有助于去解决这些问题。随机有限元法可以对可靠性进行分析,同时还可以用来解释疲劳断裂扩展规律。对于这两方面的情况,今后工作中需要不断加强研究。
  (2)应变疲劳断裂可靠性分析。应变疲劳断裂可靠性分析是一种典型方法,这种方法的应用对于提升实际分析效果具有十分重要地意义。应变疲劳断裂可靠性理论是一种产生于上个世纪九十年代的专业分析理论,进入新世纪以后,这种理论得到了进一步的完善。通过极少试样获取概率应变疲劳性能数据的广义极大似然疲劳实验法就是这样一种理论的具体体现,对此,在今后工作中就应该不断加强研究。该体系在实际分析过程中,在应变载荷变为变幅的时候就需要结合递推方法来进行有效分析,这对于建立起应变疲劳断裂可靠性分析的新的理论体系具有十分重要地意义。
  (3)基于神经网络疲劳断裂的可靠性分析。神经网络理论是一种典型的分析方法,神经网络方法具有对函数近似的普遍适应性,正是因为具有这样一种特性,因而能够被用来取代固定函数形式的传统响应面法。这对于提升解决非线性隐式极限状态方程疲劳断裂可靠性分析问题的能力具有十分重要地意义。神经网络方法同其他方法相比,更容易编程,思路也比较简单,但是其计算精度却得到了较大幅度的提高,正是因为如此,在今后工作中这种方法将能够得到科学高效地应用,对此在今后工作中就需要不断加强研究。
  (4)混合遗传算法的应用。在实际分析过程中,随着形势的日益复杂,对可靠性分析的要求也越来越高,为了适应这一要求,在今后工作中就需要应用到遗传算法。遗传算法在实际应用过程中是不受目标函数是否连续、线性以及可微条件等限制的。需要注意的是这种方法,在实际应用过程中也是存在着不少问题的,早熟现象、效率不高以及局部寻优能力较差是其主要问题。对于这些问题,在今后工作中应该不断采取措施解决。为了有效解决这些问题,今后工作中就要用到混合遗传算法。混合遗传算法能够有效克服上述缺点。混合遗传算法优化结果较优,迭代次数也较少,搜索效率同其他方式相比明显提升。
  机械疲劳断裂可靠性分析是一个重要课题,近些年来人们在不断加强这方面的研究。在今后工作中对于取得的新成就,新进展进行分析对于维护机械正常运行具有非常重要地意义。本文重点分析了当前取得的新进展,今后应该不断加强这方面的研究。
  参考文献:
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