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如何建立螺旋挡圈在非正弦交变载荷下的疲劳损伤模型,并确定其弯曲断裂的临界循环次数 N_f?

2026-06-16 常见问题
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标准回答

产品类型:螺旋挡圈

工程技术领域:交变振动与动态冲击

非正弦交变载荷(如随机振动)下,螺旋挡圈的疲劳损伤遵循 Palmgren-Miner 线性累计损伤准则:$D = ∑ \frac{n_i}{N_i}$。首先需通过雨流计数法提取载荷谱中的应力幅值 $σ_{ai}$ 和平均应力 $σ_{mi}$。利用修正的 Goodman 公式 $\frac{σ_a}{σ_{-1}} + \frac{σ_m}{σ_u} = 1$ 计算各级应力下的等效寿命 $N_i$。对于螺旋挡圈,由于其边缘存在加工残余应力,疲劳强度需乘以表面修正系数 $k_s$。在存在高频振动时,计算临界循环次数 $N_f$ 需考虑高周疲劳(HCF)区间的特性:$N_f = 10^{A - B · σ_a}$。当 $D ≥ 1$ 时,挡圈内径边缘最薄弱点将产生贯穿性的疲劳裂纹,最终导致弯曲断裂。

关键控制指标参数:累积损伤因子 $D$ / 疲劳循环次数 $N_f$

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