O forjamento marinho do virabrequins é um componente chave no sistema de potência do navio. Sua vida de fadiga tem um impacto importante na operação segura e na economia do navio. Portanto, como prever a vida de fadiga de peças forjadas de virabrequim para uso marítimo se torna uma questão importante. Este trabalho apresenta avanços em métodos e aplicações para a previsão da vida em fadiga de peças forjadas de virabrequim marinhas, com o intuito de fornecer uma referência útil para as empresas.
Método de previsão da vida de fadiga
Método de teste de fadiga: através de testes de fadiga em laboratório ou no campo, as condições reais de trabalho do forjamento do virabrequim são simuladas e os dados de desempenho de fadiga são obtidos sob diferentes níveis de estresse e tempos de ciclo, de modo a prever sua vida à fadiga.
Método de análise de elementos finitos: o software de elementos finitos é utilizado para realizar a análise de tensão do forjamento do virabrequim, predizer a distribuição de tensão e a área de concentração de tensão em diferentes condições de trabalho e, em seguida, avaliar sua vida à fadiga.
Método da mecânica da fratura: com base na teoria da mecânica da fratura, ele pode prever a vida de fadiga das peças forjadas do virabrequim analisando o mecanismo de iniciação e propagação de trincas.
Método de rede neural: usando um algoritmo de rede neural para aprender e treinar um grande número de dados de teste de fadiga, construir um modelo preditivo e realizar uma previsão rápida da vida de fadiga das peças forjadas do virabrequim.
Avanços na pesquisa aplicada
Melhoria da tecnologia de teste de fadiga: com o desenvolvimento contínuo da tecnologia e do equipamento de teste, a precisão e a eficiência do teste de fadiga melhoraram significativamente. Ao mesmo tempo, a técnica de teste de fadiga sob condições especiais, como fadiga multiaxial e fadiga de alta temperatura, também tem sido amplamente utilizada.
Otimização do método de análise de elementos finitos: a constante atualização e melhoria do software de elementos finitos torna a análise de tensão e a previsão da vida de fadiga das peças forjadas do virabrequim mais precisas e confiáveis. Ao mesmo tempo, a aplicação de funções avançadas como análise acoplada de campo multi-física e análise não linear de materiais também melhora ainda mais a precisão da previsão.
Expansão de algoritmos de redes neurais: algoritmos de redes neurais são cada vez mais utilizados na predição da vida em fadiga de peças forjadas de virabrequim. A precisão e a generalização dos modelos preditivos podem ser melhoradas através da otimização da estrutura da rede neural e do treinamento de algoritmos, fornecendo um forte suporte para aplicações práticas.
Propulsão de um estudo transversal multidisciplinar: a previsão da vida à fadiga de peças forjadas para virabrequim naval envolve diversas áreas disciplinares, como ciência dos materiais, mecânica, ciência da computação, entre outras. Estudos multidisciplinares e transversais contribuem para o uso integrado de conhecimentos e tecnologias de diversas áreas, impulsionando a inovação e o desenvolvimento de métodos de predição da vida em fadiga.
O método de previsão de vida de fadiga para forjamento de virabrequim marinho está em constante desenvolvimento e aperfeiçoamento, e o escopo de aplicação e precisão de vários métodos de previsão estão melhorando. Com os avanços contínuos na tecnologia de teste, métodos de análise de elementos finitos e algoritmos de redes neurais, bem como o avanço da pesquisa transversal multidisciplinar, a previsão da vida à fadiga de forjamentos marítimos de virabrequim será mais precisa e confiável, fornecendo um forte suporte para a operação segura do navio e a melhoria dos benefícios econômicos.
