起重物计算载荷的确定方法研究

起重物计算载荷的确定受到运动惯性、风压及载荷分配等一系列因素的影响。本文对起重物计算载荷的确定方法进行探讨。     

对起重机械定期检验规则有关额定载荷试验要求改进的建议

TSG7015--2008《起重机械定期检验规则》第五条规定：性能试验中的额定载荷试验、静载荷试验、动载荷试验项目,首检和首次定期检验时必须进行;额定载荷试验项目,以后每间隔1个检验周期进行1次。     

载荷发生频次和超载迟滞的耐久性载荷谱编制方法研究

国内所编制的所有型号飞机的载荷谱,均是代表机队平均使用情况的疲劳载荷谱,而未编制耐久性载荷谱,解决这些问题无论是对我国新一代飞机的研制,还是对旧型飞机使用延寿都迫在眉睫。本文在研究与总结现有载荷谱编制方法及载荷谱处理的关键技术基础上,提出了两种耐久性载荷谱的编制方法:1)对各级载荷发生频次进行概率统计,增大各级载荷发生频次,进而形成较为严重的耐久性载荷谱,即基于载荷发生频次的耐久性载荷谱编制方法; 2)将载荷谱中的高载降低为较低级载荷,削弱其对后续小载荷的迟滞效应,使得所编制的载荷谱偏严重,即基于超载迟滞效应的载荷谱编制方法。根据上述两种耐久性载荷谱的编制思想,编制了基准载荷谱和两种耐久性载荷谱,并对这两种载荷谱进行对比试验。通过试验结果证明,本文提出来的两种编制方法均可以达到预期的严重效果,满足耐久性载荷谱的编制要求。     

基于六自由度的风机载荷谱处理方法研究

以风力发电齿轮箱时间序列载荷谱的处理为研究背景,提出了一种将时间序列载荷简化为一定数量载荷谱的处理方法.该方法以ISO6336标准为基本思想,在考虑六自由度载荷的情况下,对原始的时间序列载荷谱进行简化处理.处理后可得到在同一转速下的六自由度载荷,经过处理后的载荷谱可以作为设计载荷,方便的输入国内外主流齿轮箱商业计算软件中进行系统变形分析.并将简化后的载荷谱与风机厂商提供的扭矩载荷谱进行了齿轮强度对比,结果显示,两个载荷谱得到的结果存在微小差异,但简化后计算时间大大降低.该处理方法可供风电齿轮箱厂商及其他齿轮箱厂商的载荷处理及相应的程序编制提供参考,具有一定的实际应用价值.     

一种新的加速耐久性试验谱编制方法

试车场实测载荷谱中含有大量的低幅值载荷,在进行载荷谱编辑处理时存在许多小载荷删除准则,而这些准则往往仅考虑小载荷是否造成损伤。考虑到低幅值载荷的强化效应,提出了一种新的小载荷删除准则。应用该准则对试车场实测载荷谱进行编辑处理,生成了加速谱。从幅值域(穿级计数、雨流计数),损伤域(损伤保留、雨流循环损伤分布),频率域(冲击响应谱、频域疲劳损伤谱)多方面对原始谱和加速谱进行了对比分析,结果表明该方法在保留损伤,保证损伤载荷分布特征和频域特征的基础上实现了加速,加速谱可代替原始谱进行耐久性试验。通过建立整车台架试验,验证了该耐久性试验载荷谱编制方法的可行性。     

二维随机载荷作用下疲劳寿命的研究

基于Goodman公式和Miner损伤定则,提出了一种考虑载荷均值影响的二维随机载荷作用下疲劳寿命的计算方法。在此基础上以幅值和均值均符合正态分布的随机载荷为研究对象,推导出了其当量载荷的概率密度函数和等效载荷的数学模型,采用Gauss-Legendre求积公式进行积分运算,对该载荷作用下的疲劳寿命进行了研究。分析了等效载荷随载荷均值和幅值不同分布参数变化而变化的规律,并与不考虑载荷均值的一维随机载荷作用下的等效载荷进行了对比。研究结果表明：载荷均值μm的正负变化对等效载荷产生明显的影响,负的μm导致等效载荷降低,甚至低于一维随机载荷作用下的等效载荷;而正的μm会导致等效载荷迅速增大以至到远大于一维随机载荷作用的等效载荷;当μm=0时,二维随机载荷则略高于一维随机载荷作用的等效载荷。     

由轴颈扬度计算汽轮发电机组轴承载荷分布方法

在传递矩阵基础上,提出一种由轴颈扬度分布递推计算汽轮发电机组轴系各轴承载荷分配方法。在轴承处将轴拆分为若干段,任意一个轴段内两端轴颈扬度差值取决于轴段内弯矩、剪力、轴段参数和轴承载荷。第1个轴承左端截面弯矩和剪力可以由力和力矩平衡方程直接求出。由该值和前2个轴承轴颈扬度值可以求出第1个轴承载荷,进而求出第2个轴承左端截面弯矩和剪力。将该方法递推应用到其后更多轴段,即可逐步求出各轴承载荷。在转子试验台上就轴系两种对中状况下的轴承载荷分配进行测试,并与顶举法测试结果进行比较,验证本方法的可行性。将该方法应用于某台大型汽轮发电机组轴承载荷分布识别。该方法是一种整体识别法,可以应用于联轴器螺栓不解体情况下轴系对中状况分析。     

风力发电机传动系统随机风速下的载荷特性研究

根据随机风速模拟方法、风力机气动载荷计算方法、发电机矢量控制方法和风力发电机传动系统的机电耦合模型,建立了风力发电机传动系统在随机风速下的载荷模型,利用该模型对风力发电机进行实例计算,得到了风力发电机传动系统随机载荷的有效样本。随机风速序列和随机载荷序列的对比分析表明,随机载荷序列与随机风速序列有相同的变化趋势和较好的相关性,并有类似的频谱特性,从而为进一步研究风力发电机传动系统在复杂工况下的载荷变化规律及进行载荷谱的编制奠定了基础。     

基于ADAMS轴承钢球与保持架冲击载荷分析

为研究滚动轴承不同冲击载荷下的动态性能规律,增强其抗冲击能力,延长使用寿命。以7305单列角接触球轴承作为分析对象,建立轴承的三维实体模型,再将其导入ADAMS软件中进行计算分析。采用ADAMS自带语言编写接触对程序快速定义接触副,使用step函数设置轴承载荷和转速工况。主要分析了不同轴向载荷、径向载荷、突变工况对轴承钢球与保持架冲击载荷的影响。分析结果表明,过小或过大的轴向载荷和较大的径向载荷,轴承钢球与保持架之间均会产生较大的冲击载荷。突变工况下,轴承载荷和转速变化幅度越大,变化时间越小,轴承的冲击载荷就越大。为以后的研究提供可靠的参考依据。     

含局部减薄缺陷压力管道承载能力研究

局部减薄缺陷会降低压力管道的承载能力,影响管道的安全运行。通过应力强度评定、极限载荷分析及安全评定标准三方面对含局部减薄缺陷压力管道的承载能力进行系统研究,研究了缺陷尺寸(缺陷相对轴向长度,缺陷相对环向角度,缺陷相对深度)对许用载荷、极限载荷和安全评定载荷的影响规律。结果表明,在内压作用下,缺陷相对深度对管道的承载能力影响最大,缺陷相对轴向长度次之,缺陷相对环向角度的影响最小。对比分析发现许用载荷和安全评定载荷基本吻合,极限载荷值高于许用载荷值34.92%左右;许用载荷与安全评定载荷的比值会在一定范围内波动,存在缺陷尺寸相关性;极限载荷值与许用载荷值的比值和局部减薄缺陷的尺寸无关。相对于极限载荷,许用载荷、安全评定载荷是安全的,符合工程应用的要求。     

滚动轴承冲击载荷计算程序设计

在滚动轴承类型和型号的选择过程中,会经常出现所选用的轴承不能适用于实际的工作环境,其所受的冲击载荷超出了该轴承的许用载荷。深沟球轴承和圆锥滚子轴承应用广泛,以这两类滚动轴承为例,基于VB6．0软件开发了滚动轴承冲击载荷计算程序,实现了对滚动轴承冲击载荷的计算,并且将其值与对应轴承型号的许用载荷进行校核,对提高滚动轴承的冲击载荷计算的效率、精度、可靠性及滚动轴承选型的合理性具有重要意义。     

设冷热交换器的应力分析和评定

大型设冷热交换器是核电站系统中的重要设备,其工作状况直接影响到核电站的正常运行。文中对设冷热交换器进行自重、压力载荷和接管载荷下的静态分析、模态分析以及地震载荷下的动态分析,并对结构各使用限制条件下的应力进行组合与评定。结果显示,设冷热交换器满足ASME BPVC-III的规范要求。     

时间序列载荷法的桁架式车架疲劳分析

桁架式车架因具有刚度大、质量小等优点,已在高性能车辆上得到广泛使用。为确保车辆安全性和耐久性,对其进行疲劳分析、预测疲劳危险点具有重要意义。根据该类车辆的特性,规划了测试路线,并通过加速度传感器获得加速度载荷谱;分析了车架系统特性和载荷变化频率,确定采用时间序列载荷法;使用雨流计数法对载荷谱进行计数,并对比分析了几种常用的平均应力修正理论;对车架进行疲劳分析,获得车架预测寿命与疲劳危险点的位置。     

高速列车转向架构架扭转载荷特征研究

以两种结构型式(A/B型)的高速列车转向架构架为研究对象,采用直接测试法识别相同运用条件下两种构架的扭转载荷,对比分析扭转载荷的时域、频域及载荷值分布特征,并对扭转载荷谱的相似性进行评价,基于疲劳损伤仿真计算结果验证两种构架扭转载荷谱互用的可行性.研究结果表明,各典型运用工况下两种构架扭转载荷的时域、频域特征一致;A型构架的扭转载荷值范围大于B型构架,且两者在不同站间具有相对稳定的比值关系;两种构架的扭转载荷值分布特征一致,均大致以y轴为中心呈尖峰对称分布;在两种构架扭转载荷谱长度及形状高度相似的前提下,考虑载荷值比例关系的互换载荷谱,其产生的最大损伤与本型结构载荷谱产生的最大损伤比值为1.3(A型构架)、1.5(B型构架),满足用于构架疲劳评估的要求.     

多级多工况传动载荷处理方法及应用

在单级设计载荷法的基础上,考虑传动系统各部件所选材料、载荷和循环次数的影响,提出多级设计载荷法.以混凝土运输车搅拌桶减速器为例,描述从载荷测试到编制减速器传动系统的全工况载荷谱和齿轮疲劳载荷谱的过程.根据齿轮的疲劳载荷谱,分别用单级设计载荷法和多级设计载荷法计算各齿轮的弯曲当量转矩和接触当量转矩,并用两种方法计算的当量...     

轴向偏心交变载荷作用下螺纹副滑移研究

通过对轴向交变载荷作用下的螺栓联接进行分析,建立螺栓螺纹副滑移角度与载荷变化之间的关系方程。考虑偏心载荷作用下拉杆螺栓螺纹载荷的分布规律,引入偏心载荷系数,建立螺纹副滑移角度与轴向偏心交变载荷之间关系的理论模型。针对M16×2螺栓联接,在具体载荷下运用所建的理论模型进行计算,并与同条件下Izumi的有限元研究成果相对比,结果相一致。运用螺栓联接振动试验台,在轴向交变载荷作用下对螺栓连接进行滑移实验,测量滑移量并与理论计算结果进行对比,验证理论推导的正确性,为研究拉杆螺栓自松弛机理提供一种理论分析方法。     

结构载荷加重系数对疲劳裂纹扩展寿命的影响

介绍飞机结构载荷加重方法,通过经典疲劳裂纹扩展公式推导出载荷加重系数与寿命之间的关系。规划了变幅载荷谱和常幅谱两种谱型,分别通过载荷加重系数(1.05、1.1、1.15、1.2、1.3、1.4)在两种类型的试验件上进行试验验证。试验结果表明:在常幅载荷下,预测结果与试验结果吻合很好;变幅载荷谱下的结果虽没有常幅载荷下的结果理想,但误差范围比较小。通过载荷加重,能够大量缩短试验时间,并通过有效关系导出原谱下的裂纹扩展寿命。     

通用桥式起重机金属结构设计与验证

首先介绍了金属结构在起重机领域的重要性,根据桥式起重机金属结构载荷与载荷组合表对其结构基于许用应力法设计中的载荷计算作了详细介绍。分析了在桥式起重机结构设计中主梁截面所需验证的危险点以及对应的强度、刚度及稳定性,并对其进行了结构验证。应用实例分析表明,起重机金属结构的载荷与载荷组合表对起重机的结构设计及验证起到了重要作用。     

风力发电机叶片等效载荷计算及载荷谱分析

风力发电机叶片部位通常受到随机变幅载荷的作用,所受随机载荷的随机性和无序性给载荷数据的处理带来了很大的困难。当前的数据处理方法通常是将随机变幅载荷转化为等效恒幅载荷进行分析,但由于其未能考虑低于疲劳极限的载荷对疲劳损伤所产生的影响故而会产生较大误差。针对上述问题,提出一种基于模糊理论的等效载荷计算方法,引入恰当的隶属函数,充分考虑低于疲劳极限的载荷对疲劳损伤所造成的影响,更加符合实际情况,以期提高等效载荷的计算精度。     

埋地大口径蝶阀基于刚度、密封性能的最大弯曲载荷研究

基于API 6D对管线阀门因弯曲载荷破坏时应具有足够结构强度、刚度及密封性的高要求,采用有限元法对DN2800埋地大口径蝶阀进行刚度、密封性能分析;建立蝶阀抗弯模型,对DN2800蝶阀及系列产品最大弯曲载荷进行研究。结果表明:(1)长期承受附加载荷的DN2800蝶阀密封失效先于刚度失效,所能承受的最大弯曲载荷为密封有效临界弯曲载荷;(2)DN1000 mm系列大口径蝶阀壁厚t、公称直径d与抗弯刚度K、刚度有效临界弯曲载荷M1、密封有效临界弯曲载荷M2间呈二次函数关系,且可承受最大弯曲载荷为M2。研究方法和结论对埋地大口径蝶阀承受最大弯曲载荷的研究提供了参考依据。