（外文翻译）压力容器与管状零件考虑工作载荷和缺陷分布，液压缸的可靠性评估（外文+译文）

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1、度函数可以表示为图,显示了个对数正中文字压力容器与管状零件考虑工作载荷和缺陷分布，液压缸可靠性评估出处摘要在疲劳载荷作用下，制造工艺工况和材料特性都是设计好管状机械部件所必须考虑因素。通常最般设计方法是确定，在此设计中设置了与许可缺陷相关非破坏性试验临界值。尽管还有很多不确定性因素，但其失效几率与外加负载下疲劳强度有关。这篇论文对存在些缺陷并且承受周期变化内部压力管状机械部件进行了可靠性评估，目是为了将在几种假设条件下获得失效几率进行比较。通过运用蒙特卡罗方法，个以系列随机变量为基础可行性评估模型已被应用。基于对土方机械液压缸液压载荷谱测量案例研究，其分析结果已用于评估那些影响预测这些部件疲劳寿命最重要些因素。关键词可靠性蒙特卡罗方法缺点和载荷谱引言在些诸如汽车领域，个新部件发展，往往与有工作条件和材料性能数据支持彻底概率分析同时进行。然而，在些由简单钢制零件如普通管或金属片制。

2、通过对缺陷检测概率制定个假设获得，其被建模为个对数正态累积分布函数分布如所方程所述根据贝叶斯规则，表面缺陷傅里叶概率密度函数可以表示为图,显示了个对数正态概率密度函数例子，它在之前且在非破坏性测试以及非破坏性测试检测概率曲线之后，其中已定为。材料性能.力学性能和断裂韧性表显示了铁素体珠光体机械性能，这是用于生产液压缸个标准钢种。先前在室温下获得关于标本断裂韧性实验数据，通过运用三参数韦伯分布来描述，累积密度函数表示为根据最大似然法拟合实验结果，其中和分别等于.。.疲劳裂纹扩展评估些裂纹扩展试验已进行，其目是为了计算长裂纹在不同加载比下疲劳极限。已沿方向从管件中获得了些样本。该测试已在个加载了伺服液压缸进行，并且裂纹长度已被测量。通过使用压缩预裂技术获得预裂纹，这样。

3、基于对上述实验观察，为了在存在表面缺陷并承受变幅载荷条件下，来评估管状机械部件可靠性，以概率断裂力学方法为基础随机变量模型已被开发。通过对实实在在土方机械液压缸载荷谱进行测量，获得失效几率，正与简化方法得到结果进行比较。比较结果表明，考虑在初始缺.,..,.,..,...,.,..独立性推论。因此，来自不同批次管件缺陷可以用相同参数和来描述，参数和是通过对汇总数据进行地最大似然估计得到。图显示了提及同时置信区间测试细节，在同时置信区间测试中，和已被视为和。图表管子几何形状。检查总面积.总当模拟统计初始表面缺陷分布时，非破坏性试验检测标准概率必须考虑进去。由于这个原因，用于可靠性评估最初缺陷分布，是通过对缺陷检测概率制定个假设获得，其被建模为个对数正态累积分布函数分布如所方程所述根据贝叶斯规则，表面缺陷傅里叶概率密。

4、，通过拟合确定应力来决定，表示为总结在这项工作中，个大经冷拉和消除应力液压缸管件实验活动，可以估计在无损检测临界值下表面缺陷分布。几个疲劳裂纹扩展试验结果表明，裂纹增长随机性主要决定于分散临界值。基于对上述实验观察，为了在存在表面缺陷并承受变幅载荷条件下，来评估管状机械部件可靠性，以概率断裂力学方法为基础随机变量模型已被开发。通过对实实在在土方机械液压缸载荷谱进行测量，获得失效几率，正与简化方法得到结果进行比较。比较结果表明，考虑在初始缺独立性推论。因此，来自不同批次管件缺陷可以用相同参数和来描述，参数和是通过对汇总数据进行地最大似然估计得到。图显示了提及同时置信区间测试细节，在同时置信区间测试中，和已被视为和。图表管子几何形状。检查总面积.总当模拟统计初始表面缺陷分布时，非破坏性试验检测标准概率必须考虑进去。由于这个原因，用于可靠性评估最初缺陷分布，是。

5、裂纹解决方法，得到边界校正因子。它是各种几何参数函数,其中和裂纹尺寸，和分别是长度和部件厚度，为是个等于角度参数对于方向，当提到方向时，等于。.在厚管半椭圆形外表面裂缝对于承受内部压力厚壁液压缸方程，用方程来计算整个管壁环向应力其中和是外和内半径分别为是半径，从到，是内部压力。外部压力值被假定为零。分别表示为和弯曲应力成分别获得其中最大值应力是在内侧面得到，，并在外侧面获得最小压力值，。根据所述关于圆柱形容器外部半椭圆形表面裂纹处理方法，来评估应力强度因子其中那里应力分量，通过拟合确定应力来决定，表示为总结在这项工作中，个大经冷拉和消除应力液压缸管件实验活动，可以估计在无损检测临界值下表面缺陷分布。几个疲劳裂纹扩展试验结果表明，裂纹增长随机性主要决定于分散临界值。。

6、成部件设计中，般没有运用概率分析法。按照和非破坏性测试标准生产管状部件是可用，其误差范围由制造商决定。通常情况下，介于变化范围在.和值是可以接受。在压力容器疲劳设计标准中，设计原则建立在规则和关于平原管许可森曲线累积损伤基础上。然而，仍有许多不确定因素依然存在许可森曲线失效几率是未知，这也是许可森曲线欧洲法规情况在平原管抗疲劳性能讨论得不是很清楚该允许误差标准没有与抗疲劳特性明确地连系起来。当部件承受剧烈疲劳载荷或当必须被采用厚度较大部件时在这两种情况下，设计应当采用所谓结构完整性三角形缺陷尺寸工作载荷材料特性进行评估，该“分析设计”法可能将变得不切实际。在这方面，在静态载荷下以失效评估图像形式或裂纹驱动力衰竭程序，形式，应用断裂力学概念，分析缺陷方法在过去几十年已经有所发展。这些方法也可以应用于概率分析考虑到断裂韧性可以通过简单试验来准确地获得，最关键是弄清缺陷分布些涉及到制造缺陷如焊接缺陷文献，对此已做了。

7、获得地非传播闭合自由裂纹，与目前在实际结构天然裂纹非常相似，从而使获得更真实临界值。压缩预裂恒定振幅和压缩预裂负荷降低，测试程序已被用来计算临界值。为了达到疲劳极限，据先前在中所述，已应用测试程序中下降程序。实验数据适用于方程公式,其中或是裂纹长度，是周期数，在负载率，是纽曼裂缝起始函数，和是拟合参数，是应力强度范围因素，,为在定义方程中负载比疲劳极限，是最大应力强度因子，是该材料断裂韧性。,,其中,是时疲劳极限范围，是个合适参数，是最大应力和约束函数。在方程和中初始应力，用归化应力强度参数函数表示为已成功地被证明了其与各种样本图，几何裂纹张开应力有关。图显示出临界值实验数据，用方程和分布带得到最小二乘拟合曲线。图显示了不同负载比下所获得裂纹生长曲线和考虑到临界值，用分布带方程得到临界值，运用。

8、值设置在墙厚度采用涡流无损检测管件，已使用磁性粉末检查。检测到缺陷长度已运用口袋规则来进行测量，如图所示，而其深度已在研磨该管表面和测量地面深度后，采用千分尺进行测量。来自七个生产批次有不同直径和壁厚管件，已经过检验，即总检查表面为平方米。表总结每批被检验管件形状以及总检查面积。有些管件不包含任何可用磁性颗粒检测出缺陷，而另些含有不止个缺陷。若所有检查表面缺陷存在个低于.比例，这意味着它们是长而浅纵向缺陷。如所示，缺陷通常采用韦伯分布或对数正态分布来描述。图显示出了对数正态分布韦伯分布区域和概率表图纸和该合并表示管壁厚百分比数据概率表图纸。在分布中，方程阐释了其累积密度功能，被选择用来描述表面缺陷深度，因为根据斯米尔诺夫测试，它最适用于实验数据。为了评估关于管件壁度和直径最佳拟合参数和独立性，已运用了有置信度同时置信区间测试和似然比测试。对区域和分析已经完成，没有得出个关。

9、在不同负载比下获得实验数据巴特利特测试获得标准偏差临界值。值得注意是，在样本几何中用其他小规模疲劳极限测试获得疲劳极限值，与实际比值相关方程也能够很准确预测到。此外，从图可以看到，疲劳裂纹扩展曲线很少交叉，因为即使在呈现出低临界值测试中，高裂纹扩展速率处也通常在巴黎地区。结构完整性评估模型应用两种结构完整性模型，是为了在疲劳载荷作用下，来评估应力强度因素。在第个模型中，通过筒壁环向应力假定不变。并且，根据根据平板，上半椭圆形表面裂纹解决方法，来评估应力强度因素在第二个模型，隔膜和压力弯曲部件都考虑在其中。并且，根据圆柱形容器外部半椭圆表面裂纹解决方法，来评估应力强度因素。.在平板半椭圆形表面裂纹因为薄壁圆筒承受内部压力，根据环向应力近似方程，沿壁厚应力被认为是恒定。图表其中是内部压力，和是内部直径和管子壁厚。应力强度系数计算公式为.为边界校正因子，为所施加应力，是裂纹深度。根据在平板半椭圆表面。

10、子裂纹扩展曲线标准钢号下，评估初始表面缺陷分布。第二部分描述了基于采用蒙特卡罗法随机变量方法可靠性评估模型，第三部分显示了基于对土方机械液压缸液压载荷谱测量案例研究，其分析结果已用于评估那些影响这些部件疲劳寿命预测最重要因素。初始表面缺陷分布实验评估由于在制造工艺中些因素，管表面上有许多不连续性裂纹。其最大深度受到非破坏性试验临界值限制。根据实验观察，有两个不同表面不连续性个具有比无损检测临界值低阶特征值，如图所示。另个具有和无损检测临界值样阶特征值。在这项工作中，仅仅考虑了与无损检测有相同临界值缺陷，尽管它们深度比无损检测临界值小，因为它们能够扩展，所以这些缺陷可能对经受疲劳破坏管状零件是有害。图显示出了个表面上存在缺陷管件，图显示出了约深纵向截面表面缺陷图像。图微缺陷纵截面图像图缺陷长度测量图深纵向截面表面缺陷图像在对根据，制造管状零件进行冷拉和消除应力广泛实验活动中，已确定了最大范围缺陷分布。先前经临界。

11、于独立性推论。因此，来自不同批次管件缺陷可以用相同参数和来描述，参数和是通过对汇总数据进行地最大似然估计得到。图显示了提及同时置信区间测试细节，在同时置信区间测试中，和已被视为和。图表管子几何形状。检查总面积.总当模拟统计初始表面缺陷分布时，非破坏性试验检测标准概率必须考虑进去。由于这个原因，用于可靠性评估最初缺陷分布，是通过对缺陷检测概率制定个假设获得，其被建模为个对数正态累积分布函数分布如所方程所述根据贝叶斯规则，表面缺陷傅里叶概率密度函数可以表示为图,显示了个对数正态概率密度函数例子，它在之前且在非破坏性测试以及非破坏性测试检测概率曲线之后，其中已定为。材料性能.力学性能和断裂韧性表显示了铁素体珠光体机械性能，这是用于生产液压缸个标准钢种。先前在室温下获得关于标本断裂韧性。

12、些介绍。然而，在检测到缺陷情况下，通过在给定无损检测方法中采用典型分布尺寸，其大小被认为是个随机变量。在疲劳载荷下，因为需对裂纹扩展特性进行精确地分析和统计建模，概率分析变得更困难。对经受高周期疲劳载荷部件，在半概率或全概率公式中广泛使用种简化是假定裂纹扩展就意味着失效在这种情况下，估计缺陷极限分布范围，或最大缺陷特征值与实验测定联系在起，用于计算在最大工作负载下失效概率或用于计算疲劳强度，通常使用个当量初始缺陷尺寸方法。至于裂纹生长曲线，简单巴黎方程不能令人满意，因为它不描述近临界值区域。因此更复杂方法，例如提出双线性方法，必须被使用。然而，只有最复杂算法能够恰当地描述在变幅载荷下近临界值和巴黎地区裂纹扩展。这篇论文对存在些缺陷并且承受周期变化内部压力管状机械部件进行了可靠性评估，目是为了将在几种假设条件下获得失效几率进行比较。本文第部分介绍了实验结果，试图在无损检测临界值变化疲劳极限临界值和用于生产液压管。

参考资料：

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