耐久性的案例
論土建結構工程的安全性與耐久性
摘要：本文分析了我國土建結構工程的安全性與耐久性現狀, 通過交流近年來這一領域的研究成果, 探討了亟待解決的重大問題與應對途徑, 并積極提出建議, 以使土建工程結構的安全性與耐久性能夠更好地適應我國現代化建設的需求。
中國論文網 http://www.xzbu.com/2/view-4674120.htm
關鍵詞：土建結構工程, 安全性, 耐久性, 可靠度, 使用壽命
中圖分類號：V552+.4文獻標識碼： A
引言：
土建結構工程的安全性與耐久性是我國建設行業的一大課題。分析我國土建結構工程的安全性與耐久性現狀，交流近年來這一領域的研究成果，探討亟待解決的重大問題與應對途徑，使土建工程結構的安全性與耐久性能夠更好地適應我國現代化建設的需求，適應我國經濟轉型后面向市場經濟的需求，是廣大建設者的一項重要任務。
土建結構工程的安全性
結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規和技術標準（規范、規程、條例等）的合理設置及運用相關聯。
1．我國結構設計規范的安全設置水準
對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性及結構的耐久性等幾個方面。
1.1 構件承載能力的安全設置水準
與結構構件安全水準關系最大的兩個因素是：
1）規范規定結構需要承受荷載（荷載標準值）的大小。比如，同樣是辦公樓，自1959 年以來我國規范均規定樓板承受的活荷載是每平方米150 公斤(現已確定在新的規范里將改回到200 公斤)，而美、英則為240 公斤和250 公斤。
展開 耐久性測試如何提高電機的可靠性
</span></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">除了記錄測量值外，用于分析耐久性測試的Perception軟件還有一個標準公式數據庫，可以實時計算和存儲。并可根據需要對其進行擴展。</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">汽車耐久性試驗</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">在汽車行業，耐久性測試可用于部件或整體車輛的評估，以確定部件或子系統的預期使用壽命。這些評估是在試驗臺上，通過模擬車輛在實際使用中經歷的真實狀況來進行的。通常包括車輛加速試驗、整車耐久性試驗、高性能耐久性試驗等，但它們都遵循相同的基本準則。</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 51, 90);">車輛耐久性試驗的區域差異</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">中國所有電動汽車的耐久性測試都有一個國家標準。標準為GBT 29307，描述了試驗程序，規定了至少402小時的連續試驗。實際上，許多客戶會進行長達1000小時的耐久性測試。我們的耐久性測試客戶包括UAES, DEKRA、ATMO，以及德國大眾。</span></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/0dOps7rIddpZZUhicia5lFsYxlvr4N86yr9VyLAL8hoE01cWhvtHFMmuTd9hzF22MydU77eZ0agdSFl1LIw8HBfw/640?
展開 LMS Virtual.Lab Durability 耐久性分析軟件總體介紹
進行最佳的耐久性性能設計-
毫無疑問，對耐久性工程師來講，最具挑戰性的任務就是以最有效的方式設計出安全可靠的部件和系統。如果系統部件不具有足夠的疲勞強度，可能會引起永久性破壞 和對生命的潛在威脅。另外，錯誤所導致的產品召回還會消極地影響市場形象。如今，縮短的產品設計周期，更多的設計變化以及新的輕型環保材料的采用，增加了 疲勞研發過程的復雜度。
將耐久性設計的挑戰轉化為優勢 -
更短的開發周期和不斷增加的品質要求使傳統的基于試驗的耐久性分析技術發揮到了極限。在實物試驗前，對虛擬樣機的耐久性性能進行評價和優化是其唯一可行的選 擇。幾年以前，預測部件級的疲勞壽命需要幾周時間，一個系統級的分析則需要好幾個月。很難探究多種方案來優化產品的耐久性，唯一的選擇就是在后期開發過程 中使用昂貴的硬件處理。
得益于與先進的研究機構和主要用戶廣泛的合作歷史，LMS公司將有 限元(FE)、多體仿真(MBS)、試驗和疲勞壽命預測技術緊密集成到LMS Virtual.Lab Durability中。這一革命性的解決方案可以使用戶對部件和系統總成級別的多種不同設計選項的結構強度和疲勞壽命進行研究和優化，并積極地影響設計 過程。LMS Virtual.Lab Durability能進行快速和精確的耐久性預測，而且其專門的后處理功能為工程師提供了所有關于耐久性關鍵信息的迅速反饋。
1在更短的開發周期里驗證更多產品變型的疲勞壽命
2值得信賴地模擬大型柔性焊接結構或復雜懸架的耐久性性能
3優化新的輕型環保材料系統的耐久性性能
4更好地理解及提高疲勞試驗
一個集成的耐久性開發流程 -
LMS 疲勞求解器近二十年來在提高計算速度和結果準確性方面不斷完善成熟，最新的技術革新包括智能的數據過濾算法，焊接結構分析，時變應力梯度修正等。
展開 Siemens PLM Software 疲勞耐久性試驗及仿真技術交流會
結構耐久性試驗計劃的可靠性，取決于從真實路面和驗證場采集到的準確信息。如何對產品在可預期的生命周期內所承受的載荷有一個精確且深入的了解？如何捕捉客戶使用習慣和定義客戶的使用剖面？如何在試驗場上加速耐久性試驗？如何最大效率的進行道路載荷數據采集，并且基于這些道路測量的結果制定臺架試驗方案？這些都是此次耐久性工程研討會的話題。
為促進汽車及汽車零部件、工程機械及其他通用高端制造行業對疲勞耐久性試驗及仿真技術的認識與應用，Siemens PLM Software將于2016年12月8日在武漢舉辦"Siemens PLM Software疲勞試驗及仿真技術交流會"。技術專家將結合實際應用案例，圍繞LMS疲勞試驗與仿真解決方案最新的功能與應用及先進的工程方法，及如何解決實際工作中遇到的疲勞耐久性問題與大家進行交流。
展開 
白皮書：胸有成竹地開展重型裝備耐久性測試活動
盡管仿真應用日益廣泛，但重型裝備耐久性測試在避免車輛召回和滿足客戶預期方面仍具有舉足輕重的作用。
農業、建筑和采礦現場條件可能非常極端，諸如極端溫度、濕度、泥濘和粉塵，以及較高的沖擊與振動級別等，這些情況對任何設備均會構成挑戰。這要求他們啟用創新的工具和解決方案，應用于現場數據采集和載荷數據分析，生產出性能可靠的機器。
此 Simcenter 白皮書闡述如何執行重型裝備的耐久性測試，確保每項活動或步驟都已針對測試效率進行調整和優化，并保持同樣高水平的質量。
非公路用機器的耐久性測試
重型裝備調整和優化之后的非公路用機器耐久性測試由一系列不同活動組成：
1.機器儀表
2.需添加測力計和壓力傳感器
3.定義采集軟件中的通道設置
4.在試驗場執行操作，對實際使用情況進行仿真并測量載荷
5.驗證已測量數據，通過刪除峰值、位移、偏移之類異常值來清理數據
6.深度耐久性分析以獲取潛在損傷見解
7.數據轉換和報告
8.為仿真、試驗臺或試驗場加速測試時間表
下載白皮書，確保測試的每項活動或步驟都已針對測試效率進行調整和優化，并保持同樣高水平的質量。
探索 Simcenter 耐久性測試解決方案
時間上的壓力和工作量的增加讓耐久性測試團隊苦不堪言。Simcenter 耐久性測試融合了一整套軟件和硬件功能，形成完整的端到端解決方案。
企業可以涵蓋耐久性測試活動的每個步驟，以更強的信心、用更短的時間執行自己的整個測試活動，同時減少錯誤。
1.在惡劣環境下收集精確而真實的載荷數據
2.使用我們的可靠數據采集系統隨時隨地部署精確的多物理場測量
3.在采用載荷和疲勞分析工具準備試驗裝置活動或可靠仿真時，可以加快形成重要耐久性見解。
展開 車輛疲勞耐久性試驗技術的應用
車輛疲勞耐久性試驗技術的應用
耐久性和品牌形象息息相關，而且已經成為一個閃亮的賣點。過去，客戶只是希望他們的愛車行駛里程至少能到300,000公里。但如今的客戶對車輛的要求遠遠不只是耐久 性。他們希望有更多的車型、更優的質量和更低廉的價格。對于制造商來說，越來越多的產品類型給耐久性工程部門帶來更多的壓力，要求工程師要在更短的時間內設計并驗證更多的載荷工況，同時保證計算精度。
從設計的角度出發，車輛行業希望盡可能的降低產品的重量，以滿足燃油經濟性的需求，同時具有更優越的性能。新型材料、混合動力發動機以及不斷發展的汽車電動化帶來了新的挑戰，它們將對車輛的疲勞、振動、熱能和噪聲都產生影響。雖然這些挑戰看上去很艱巨，通過將耐久性工程整合到高效的開發流程中，車輛制造業已經有能力滿足客戶的各種期望。
我們為疲勞耐久性提供獨一無二的高效的試驗與仿真解決方案, 本次會議中，主講人結合應用案例，詳細講解了疲勞耐久性測試技術。
請用中文詳細填寫右側注冊表，注冊成功后，會議播放地址會以電子郵件方式發送到您所注冊的郵箱。
主講內容：
Siemens PLM Software疲勞耐久性測試解決方案介紹
道路載荷數據采集技術
特點和性能指標
LMS SCADAS通用耐久性模塊
LMS Test.Xpress Durability
LMS智能控制
道路載荷數據處理技術
數據異常檢查、糾正及時域數據處理
載荷數據深入分析（多軸雨流、旋轉雨流）
疲勞壽命評估
臺架試驗載荷處理及加速試驗技術
Combi-Trac
案例分享
注冊地址：
https://www.plm.automation.siemens.com/zh/campaigns/single_topic.cfm?
展開 車輛NVH、耐久性、整車燃油經濟性仿真與試驗技術交流會
車輛NVH、耐久性、整車燃油經濟性仿真與試驗技術交流會
為推動國內汽車行業在NVH、疲勞耐久性、整車燃油經濟性領域的發展，LMS將于9月16日在上海舉辦“車輛NVH、耐久性、整車燃油經濟性仿真與試驗技術交流會”，此次交流會將分上、下午兩個專題，上午側重講解車輛行業的NVH及耐久性試驗最新技術和應用，下午側重介紹全新的整車燃油經濟性開發方法。同時也歡迎新老朋友們在9月15-17日上海光大會展中心舉辦的中國汽車測試展期間光臨我們的展位進行現場交流，展位號是4072。
會議信息：
日期：2015年9月16日（周三）
時間：上午半場 09:30-12:00（09:00-09:30簽到） — NVH及耐久性試驗最新技術及應用
下午半場 14:00-17:00（13:30-14:00簽到） — 全新的整車經濟性動力性開發方法
地點：上海光大會展中心國際大酒店 一樓 光韻3號廳（徐匯區漕寶路66號）
費用：免費
報名截止日期：9月13日
主要內容：（請選擇您感興趣的專題參加）
上午專題：NVH及耐久性試驗最新技術及應用 09:30-12:00
通過噪聲法規標準和測試
利用聲源遮掩技術分離通過噪聲貢獻源
動力總成測試新進展
LMS耐久性測試整體解決方案
下午專題：全新的整車經濟性動力性開發方法 14:00-17:00
潛在的節能減排措施的性價比及整車能量管理的基本概念
整車能量管理的方法
整車能量管理的流程
http://app.siemensplmevents.com/e/es.aspx?s=955&e=2667816&elq=828c6a5157eb4812bfd46d019181b2c2
展開 車輛耐久性工程的核心挑戰及應對
2008年至2014年，就職于中國航空綜合技術研究所，歷任工程師、高級工程師；2015年至今，就職于西門子工業軟件（北京）有限公司，任職耐久性應用工程師。長期專注于（金屬）材料和結構耐久性和損傷容限分析方法研究。
來源：耐久論壇
車輛疲勞耐久性試驗技術的應用
車輛疲勞耐久性試驗技術的應用
耐久性和品牌形象息息相關，而且已經成為一個閃亮的賣點。過去，客戶只是希望他們的愛車行駛里程至少能到300,000公里。但如今的客戶對車輛的要求遠遠不只是耐久 性。他們希望有更多的車型、更優的質量和更低廉的價格。對于制造商來說，越來越多的產品類型給耐久性工程部門帶來更多的壓力，要求工程師要在更短的時間內設計并驗證更多的載荷工況，同時保證計算精度。
從設計的角度出發，車輛行業希望盡可能的降低產品的重量，以滿足燃油經濟性的需求，同時具有更優越的性能。新型材料、混合動力發動機以及不斷發展的汽車電動化帶來了新的挑戰，它們將對車輛的疲勞、振動、熱能和噪聲都產生影響。雖然這些挑戰看上去很艱巨，通過將耐久性工程整合到高效的開發流程中，車輛制造業已經有能力滿足客戶的各種期望。
我們為疲勞耐久性提供獨一無二的高效的試驗與仿真解決方案, 本次會議中，主講人結合應用案例，詳細講解了疲勞耐久性測試技術。
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展開 白皮書：重型裝備的耐久性和結構完整性
重型裝備都是在世界上極為惡劣的環境中運行，所以從結構完整性和耐久性的角度來看，重型裝備堪稱設計要求嚴苛的車輛類型。
下載本白皮書，了解完全集成式 3D 仿真 CAE 解決方案以及真實數據收集和測試軟件包如何幫助重型裝備 OEM 以更低成本和更快速度將高質量的新產品推向市場。
重型裝備的耐久性測試
雖然仿真可通過虛擬方式驗證產品的設計和壽命，但物理測試在了解真實負載方面發揮著關鍵作用?，F場數據評估中的耐久性測試包括數據采集硬件、數據采集軟件和數據分析軟件等要素。
Simcenter 的數據采集
現場采集數據給重型裝備 OEM 帶來了諸多挑戰。其解決辦法是使用先進的數據采集系統，該系統應該非常高效且經過優化，可以大幅減輕工程師和操作員的工作負擔。使用 Simcenter SCADAS RS 確定數據采集硬件系統之后，就可以采用基于個人電腦的軟件解決方案（例如適用于測試工程的集成式解決方案 Simcenter Testlab）連接到硬件。通過 Simcenter RS Recorder 應用程序靈活訪問系統，可以使用任何設備（如個人電腦、平板電腦和手機等）在無線模式下采集和上傳數據。該智能操作系統可以自動管理自身，所以操作員可以專注于駕駛設備。
用于耐久性預測的 CAE 仿真
結構分析是仿真的起點。在對某個組裝件進行測試時，該 3D 仿真解決方案會將計算機輔助設計 (CAD) 和 CAE 工具關聯起來。仿真測試可用于開展虛擬測試，即開展在重型裝備常見物理場景中難以實現的測試。西門子的 Simcenter 3D 為重型裝備制造商進行 3D 仿真提供了全面的完全集成式 CAE 解決方案。
展開 『原創』nCode國際有限公司疲勞耐久性工程高級培訓班
通過此次培訓活動將幫助您：
? 全面了解國外先進的汽車疲勞耐久性試驗設計技術及其整體的解決方案
? 理解掌握應用疲勞理論預測工程零部件及大系統疲勞壽命的核心技術
? 了解如何制定和市場及用戶相關聯的合理的試車標準
? 理解掌握試驗室疲勞耐久性試驗方法及其試驗加速技術
? 理解掌握車輛的疲勞耐久性虛擬仿真技術
培訓對象：
地面車輛，包括汽車，摩托車，工程車輛等主機廠及零配件生產企業的試驗中心技術主管、CAE部技術主管、數據采集工程師、試驗室臺架耐久性試驗工程師、疲勞耐久性分析設計工程師等。
培訓地點：
杭州柳鶯賓館（柳欖聞鶯公園內，西湖最佳觀賞公園之一，賓館臨湖，離杭州火車站
3km
，離湖濱公園
500m
，網址：www.liuyinghotel.com）
培訓費用：
每人2000元人民幣（含資料費、餐飲費，住宿自理）。此次培訓將頒發nCode疲勞耐久性學院培訓證書。
住宿：承辦方與杭州柳鶯賓館簽訂了本次培訓特別優惠價格，標準間每天430元。
展開 
提升閥的耐久性測試遵循哪些標準？
在工業自動化系統中，提升閥（PoppetValve）作為氣動控制回路的核心元件，可靠性直接決定了整條產線的運行效率與穩定性，無論是高速包裝、機器人抓取，還是精密醫療設備，閥門一旦失效，可能導致停機、產品報廢甚至安全事故，因此提升閥的耐久性測試不僅是產品出廠前的必要環節，更是衡量是否適用于嚴苛工況的關鍵依據，那么提升閥的耐久性測試究竟遵循哪些國際與行業標準？作為全球流體控制領域的領軍者，諾冠（IMI Norgren）將為您系統解答。
諾冠官網IMI Norgren：https://www.norgren.com.cn/
提升閥：https://www.norgren.com.cn/3704.html
國際標準：ISO4414與ISO8573是基礎
提升閥的耐久性測試首先依據國際標準化組織（ISO）制定的相關規范，其中ISO4414《氣動系統通用規則》明確了氣動元件在壽命測試中的基本要求，包括循環次數、工作壓力、溫度范圍及泄漏率等指標，而ISO8573則針對壓縮空氣質量對閥門壽命的影響提供了測試框架，確保閥門在不同潔凈度等級的介質中仍能穩定運行，諾冠所有提升閥產品均在符合ISO標準的實驗室環境中進行加速壽命測試，模擬真實工況下的長期運行表現。
高頻循環測試：驗證百萬次級壽命
耐久性測試的核心是高頻循環試驗，諾冠的ExcelonPlus系列（如VP55/VP56）提升閥在測試中需完成超過1000萬次的連續啟閉循環，切換頻率可達每秒數次，工作介質為潔凈壓縮空氣，壓力范圍覆蓋0.15–1.0MPa，測試過程中，系統實時監測閥門的響應時間、密封性能及線圈溫升，確保在整個生命周期內性能不衰減，該測試不僅驗證了產品的機械耐久性，也檢驗了電磁驅動系統的穩定性。
展開 沒想到，混凝土結構耐久性問題的罪魁禍首竟然是它！
規范中對于強度的要求過高，容易導致耐久性問題。
實驗室得到的混凝土耐久性試驗數據，由于存在試件尺寸、邊界以及受力條件與實際結構相差較大，導致其可靠性不是很高。
因此，P.K.Mehta教授建議首先在規范方面，應該強調若結構有耐久性要求，混凝土配合比需要以耐久性要求為準。且水泥用量不宜過大，單位用水量不宜過大，還可以添加礦粉、粉煤灰等礦物添加劑，來降低水化熱、強度、早期彈性模量。這是為什么當摻入礦物外加劑(如50%粉煤灰)的混凝土在控制裂縫和保持較好抗滲性上做的較好。
需要注意的是，在現有材料和施工方法條件下，建造質量好，強度高，耐久性也好的建筑簡直是神話——因為現代工業要求施工進度，快速施工下注定對耐久性的考量無法周全。我們目前使用的建筑材料、快速施工方法，都是20世紀之后才有的，這些都是新問題，也都是有待解決的重要問題。提高混凝土結構的耐久性，必須從材料選擇、混凝土配合比，以及施工方法等多方面一同努力才可能最終解決。
說點自己的體會吧：
P.K.Mehta教授的這篇文章，發表于十幾年前，但今天讀起來依然不過時，依然有很高的借鑒價值：
咱們做工程，得把結構看成一個體系，這里面不只是內力分布、應力分布，還應該包括實際結構材料屬性、結構暴露的自然環境等諸多方面，用系統地方法論，才能看得出一些現象背后的本質；
就水泥細度這個問題，這兩年由于課題組項目的原因，和施工單位實驗室、水泥廠有過一些接觸，給我的感覺就是對這個問題缺乏認識和關注。而且現在有些水泥廠單純為了達到早期強度，將夏季配方的水泥細度設置到令人驚訝的程度，導致水泥顆粒非常細、比表面積非常大，直觀體現就是膠凝材料需水量猛增，混凝土流動性下降。最關鍵的是過細的水泥，導致絕大部分水化反應都在混凝土澆筑早期完成，導致混凝土后期強度增長緩慢——有的甚至7天以后強度就不增長了！
展開 疲勞耐久性分析工具——LMS Virtual.Lab Durability
這一革命性的解決方案可以使用戶對部件和系統總成級別的多種不同設計選項的結構強度和疲勞壽命進行研究和優化，并積極影響設計過程。LMS Virtual.Lab Durability能進行快速和精確的耐久性預測。而且其專門的后處理功能為工程師提供了所有關于耐久性關鍵信息的迅速反饋。
LMS Virtual.Lab Durability耐久性分析模塊的振動疲勞解決方案支持在頻域內的耐久性能仿真，涵蓋了從道路、發動機到振動臺載荷的廣泛的激勵特征。這樣能夠確保正確測試樣機原型，并能夠讓工程師設計出更好更快的試驗。新的解決方案甚至能夠在虛擬環境中應用(基于正弦的)諧波載荷。諧波振動疲勞仿真能夠提高基于頻率的解決方案的精確度，而且高于任何時域解決方案的正弦掃描仿真速度。首次使用LMS Virtual.Lab Vibratio Fatigue振動疲勞軟件的公司之一是德國知名的座椅系統制造公司Isringhausen GmbH & Co。Nguyen Van Son博士評價了公司采用的用于汽車座椅振動測試的隨機疲勞軟件，說“這是一個非常有效而且簡便的工具，能夠計算座椅結構的疲勞性能。采用這種隨機疲勞工具，只需要少數幾項步驟就能夠完成整個疲勞分析。”
· 跟蹤由噪聲引起的疲勞
LMS Virtual.Lab Durability耐久性推出新的聲學疲勞解決方案，能夠預測由隨機聲壓產生的應力分布和耐久性性能。這種新功能是專門為滿足航空工業的需求而設計的。聲學疲勞解決方案能夠幫助開發團隊專注于監視巨大的運行噪聲對火箭有效載荷的影響，其是由無數的易碎的機械和電子零部件構成的產品。
展開 利用OptiStruct進行汽車懸架系統輕量化設計并提高其耐久性
行業 :汽車
挑戰 :如何減輕汽車后扭懸架梁系統的重量，同時提高其耐久性。
Altair 解決方案 :制定一套HyperWorks系列中的自定義工具,消除最初的“反復試錯”的設計循環。
優點 :縮短生產周期，同時生成具有競爭力的、低成本、低重量的后扭懸架梁。
項目介紹
后扭轉梁（RTB）懸架系統通常用于 A、B 和越來越多的 C 級車，其優點在于制造成本低，包裝要求小，與汽車操控性能有良好的兼容性。除了需要滿足一定的剛度和耐久性要求，當其彈性運動學特性也被納入考慮范圍時，RTB 的設計就變得困難。目前，采用實驗設計（DOE）和優化方法來探索可用的設計空間，同時減輕 RTB 的重量并降低設計成本是可行的方案。
Gestamp 公司是全球性的底盤零部件供應商，其客戶包括福特、大眾、寶馬和本田。它在英國、西班牙和德國設有技術中心，不斷擴大的全球業務促使其需要不斷地開發低成本，高容量的底盤產品。基于對零部件的質量和成本（與質量密切相關）的考慮， Gestamp 公司與其客戶從 2005 年開始引入 Altair 公司的優化驅動設計理念。通過形狀優化，形成了成本相對較低的 “U”形設計，既滿足 RTB 設計的剛性目標，又降低了反相滾動負載情況下關鍵焊縫的應力，從而提高了耐久性。
如今，這個耐久性要求已被確定為這種類型 RTB 設計的主要指標之一。
挑戰
一個“U”形的 RTB 設計通常需要考慮幾個相互關聯的目標。限定主要結構部件形狀的兩個關鍵目標是側傾剛度和側傾轉向。二者都受到扭轉元件（RTB 的橫向構件）形狀、位置、截面參數的影響。
“我們發現OptiStruct和HyperStudy提供的優化能力對于我們的RTB設計來說簡直是一 種財富。
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