Разработка методологии оценивания характеристик сопротивления усталости и живучести колес транспортных средств

• Автор: Лисин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 388 с. : ил. + Прил. (40 с.: ил.)

Оглавление
Введение
Актуальность работы
Цель работы
Методы исследования, использованные в работе
Научная новизна работы
Выносимые на защиту положения
Практическая значимость работы
Достоверность научных выводов и рекомендаций подтверждена 22 Апробация работы
Публикации. Структура и объем диссертации
Глава 1. Анализ состояния проблем расчетно-экспериментального
обоснования ресурса и надежности колес транспортных средств
1.1. Анализ проблем оценивания характеристик сопротивления усталости авиационных и автомобильных колес
1.1.1. Базовый метод оценивания характеристик сопротивления усталости и надежности авиационных колес
1.1.2. Базовый метод оценивания характеристик сопротивления усталости и надежности автомобильных колес
1.2. Анализ статистических теорий сопротивления усталости
1.2.1. Статистическая теория усталостной прочности металлов
1.2.2. Статистическая теория микроскопически неоднородной
среды
1.2.3. Статистическая теория наиболее слабого звена
1.3. Влияние конструкционных, технологических и эксплуата-
циионных факторов на сопротивление усталости колес
1.4. Анализ проблем оценки живучести и надежности авиационных и автомобильных колес
1.4.1. Анализ экспериментальных данных по исследованию
циклическом и статической трещиностоикости сплавов, используемых для изготовления авиационных и автомобильных колес
1.4.2. Обоснование критических размеров усталостных трещин с учетом характеристик трещиностойкости.
1.4.3. Оценивание параметров кинетических моделей
1.5. Вопрос цена/качество при производстве и эксплуатации колес транспортных средств
Выводы по главе 1.
Глава 2. Экспериментальные исследования характеристик
сопротивления усталости и живучести колес
2.1. Экспериментальные исследования характеристик сопротивления усталости авиационных и автомобильных колес в связи с влиянием конструкционных, эксплуатационных и технологических факторов
2.1.1. Влияние асимметрии цикла, концентрации, градиента напряжений и масштабного фактора на сопротивление усталости сплавов, используемых для изготовления авиационных и автомобильных колес
2.1.2. Влияние перегрузок, наработки, перегревов и поверхностного пластического деформирования (1111Д) вида напряженного состояния на сопротивление усталости сплавов, используемых для изготовления авиационных и автомобильных колес
2.2. Экспериментальные исследования характеристик живучести и надежности авиационных и автомобильных колес
2.2.1. Влияние уровня, асимметрии цикла, градиента и
нерегулярности напряжений на кинетику усталостных трещин

114 114

2.2.2. Исследования статической трещиностойкости легких конструкционных материалов, используемых для изготовления авиационных и автомобильных колес
Выводы по главе
Глава 3. Расчетно-экспериментальные методы оценки
сопротивления усталости живучести и надежности колес
транспортных средств
3.1. Расчетно-экспериментальное обоснование сопротивления усталости барабанов авиационных колес с применением статистических теорий прочности
3.1.1. Обоснование кривых усталости различных зон барабанов по результатам испытаний образцов и моделей-имитаторов
3.1.2. Обоснование кривых усталости различных зон барабанов по результатам испытаний авиационных колес
3.1.3. Обоснование кривых усталости различных зон барабанов с учетом характеристик статической прочности и пластичности сплава
3.1.4. Точечное и интервальное оценивание квантильных кривых усталости барабанов с учетом рассеивания характеристик сопротивления усталости сплава
3.2. Прогнозирование сопротивления усталости барабанов
авиационных колес с учетом поверхностного пластического деформирования
3.2.1. Одноосное напряженное состояние
3.2.2. Плоское напряженное состояние
3.3. Комплексное моделирование нагруженности барабана авиационного колеса
3.3.1. Модель накопления усталостных повреждений
3.3.2. Расчетно-экспериментальное обоснование связи

где г;), и гР4 - квантили, соответствующие принятым вероятностям безотказной работы на интервале АИ и уровню доверия.
По аналогии с учетом (1.1.2) запишем
где аж - оценка для среднеквадратического отклонения логарифма наработки на стадии живучести барабана авиационного колеса.
Учитывая (1.1.10) и (1.1.4) получим
к > |и- ' + ф[*Р, + ^]||і - ф[грз + -441 (1.1.13) и из выражения (1.1.7) с учетом (1.1.13) следующее выражение для ;/.
Итак, выбор коэффициентов т)г и г/, и установление с их помощью Аф, АЛ, Аф будет выглядеть следующим образом:
1. Назначается [Р в зависимости от требуемой надежности колесной группы, числа колес в тележке и типа пневматика;
2. По результатам испытаний (число испытанных колес к ) определяются долговечности до предельного состояния У,, N2,..., Мк, долговечности на стадии живучести 1Ч|Ж, И2Ж,..., ДфА, а также среднее логарифмов долговечностей до предельного состояния ф Дф и среднее логарифмов долговечностей на стадии живучести ф Nж ;
3. Задается надежность ф -РГ и уровень доверия Р2;
4. Среднеквадратические отклонения о-^ принимаются равными 0,1 [I], или оцениваются по данным испытаний;
5. Вычисляется по формуле (1.1.9);
6. Вычисляется Р(А) по формуле
(1.1.14)