汽车变速器在线加载试验台可变加载装置的研究

为了更准确、有效地检测变速器的装配质量，同时为了模拟其实际工况，设计了可实现数字调节加载负荷的变速器加载试验台。根据汽车行驶方程式，同时利用汽车旋转质量的惯性力偶矩可以转化为直线平移质量的惯性力的原则，将汽车驱动力、各项行驶阻力及转动部分惯量等效为变速器承受的载荷，计算出试验台所需力加载量和惯量模拟量，实现该试验台加载部分和惯量模拟部分的设计。该试验台采用惯性飞轮来模拟常值量惯量，以磁粉制动器加载来模拟变化的加载载荷。     

轴向柱塞泵振动噪声诊断分析与研究

对某型轴向柱塞泵的振动异响噪声原因进行了分析与研究。开展了轴向柱塞泵振动测试试验,搭建了振动测试试验台并进行多点振动功率谱测试,进行了柱塞泵的理论输出压力、流量脉动,时域、频域特性分析,以及结构件模态仿真分析。通过试验和仿真结果的对比分析,定位了泵-试验台系统的噪声来源,明确了产生原因,提出了消除噪声的方法。     

基于PLC的液压多路阀试验台设计

针对现有的液压多路阀试验台存在功能不全、可靠性差、测试精度和试验效率低等问题,设计了基于PLC的多功能液压多路阀试验台。该试验台由液压试验系统、操作台、PLC采集控制系统、触摸屏和上位计算机等组成。实际应用表明:该试验台可满足液控和电液比例控制液压多路阀的测试要求,且测试精度和试验效率高,可靠性强,用户界面友好。可为产品出厂测试、设计及维护提供实验支持。     

电潜螺杆泵传动轴多载荷作用力学特性与疲劳寿命分析

分析电潜螺杆泵举升过程传动轴断轴部位应力分布及疲劳寿命对提高传动机构可靠性和保障电潜螺杆泵连续稳定运行具有重要意义。针对传动轴断轴部位，提出传动轴多载荷作用力学特性分析和疲劳寿命预测方法。数值仿真和现场测试分析结果表明：各载荷单独作用时，销孔应力较大区域沿径向条状分布且应力分布较均匀，内螺纹应力较大区域沿径向自上向下逐渐减弱，且最大应力受扭矩作用最大而受狗腿度产生的弯矩作用最小；各载荷组合作用时，轴向力对销孔和内螺纹应力分布影响最大，且最大应力均小于许用应力而推断两处断轴原因不是超载导致的脆性断裂；内螺纹处疲劳寿命明显小于销孔处疲劳寿命，为传动轴优化设计提供依据。     

汽车驱动桥多轴道路模拟试验装置设计研究

驱动桥作为汽车最为重要的零部件之一,其可靠性对整车的可靠性有着至关重要的影响。文章在分析驱动桥在实际道路上行驶时所受到的载荷及约束的基础上,结合某车桥厂商的驱动桥总成,利用MTS公司液压伺服作动器和控制系统,设计了一套驱动桥多轴道路模拟试验装置,对试验装置的导轨组件、主减速器和半轴的夹具等关键零部件进行了详细设计,利用UG建立试验台架的三维模型,并利用有限元软件hyperworks对重要构件进行了强度分析和模态分析,利用多体动力学软件ADAMS对系统进行了运动可行性分析,研究显示该装置具有较好的稳定性和可靠性,可以较好模拟了驱动桥的约束和所受载荷情况,从而为汽车驱动桥试验提供一套实用有效的装置。     

4～5 MW风力发电机组增速箱轴承试验机研制

为验证4～5 MW风电增速箱轴承性能,研制一台轴承试验机。该试验机可以通过载荷谱控制轴承旋转方向、转速、承受的轴向和径向载荷以及润滑油流量来模拟轴承实际工况,并使用测量轴承振动和温度的方法来侧面反映轴承的实时状态。使用变频器控制变频调速电机使轴承变速变向,液压比例伺服阀可变精准加载,润滑比例流量阀调整润滑油流量,铂热电阻温度传感器测量轴承温度,加速度传感器配合振动采集模块测量轴承振动。试验机可以通过加快轴承转速和增大轴承载荷的方法,只需要普通寿命试验几十分之一的时间就足以完成强化寿命试验。通过50 000 min的测试,试验机运行平稳、可靠性良好,数据正常,达到了设计目的。     

变风况下风电机组增速行星轮系振动疲劳寿命分析

对时变风载条件下,风电机组增速行星轮系产生的振动冲击对装备疲劳寿命的影响进行研究。以1.5 MW风电机组2K-H斜齿增速行星轮系为研究对象,建立Davenport风速模型,通过有限元分析行星轮系振动激励响应,获取输入载荷的功率谱密度(PSD),拟合材料S-N曲线。采用Lalanne频域疲劳损伤理论,在nCodeDesignLife软件中对行星轮系疲劳寿命进行分析,获得了行星轮系疲劳破坏分布及理论使用年限,为前期增速行星轮系寿命的可靠性设计提供理论依据。     

弹药运输车辆随机振动的测试及理论分析

介绍了基于加速度方法的路面谱测试,通过在军用车辆车轴和车厢上布置三向加速度传感器,忽略轮胎等因素的影响,车轴测点垂直方向的加速度信号近似路面不平度,车厢上测点的加速度信号则反映弹药的实际振动。分析了车厢不同测点沿x、y、z三个方向及绕三个方向的振动情况,结果表明:该方法可行,并具有很高的可靠性,为通过室内道路模拟设备模拟弹药的实际振动奠定基础。     

基于ABAQUS/FE-SAFE的机翼结构多轴疲劳分析

以CAE技术为基础对机翼结构进行多轴疲劳分析。为了能够准确预测机翼结构的疲劳寿命,采用流体力学分析与有限元分析相结合的方法,使用流体力学分析软件FLUENT对机翼飞行外载荷特性进行了分析,在有限元分析软件ABAQUS中进行了机翼结构静力学分析,并基于Brown-Miller多轴疲劳理论,利用FE-SAFE软件进行机翼结构多轴疲劳分析,得到了机翼结构的疲劳寿命情况以及疲劳薄弱位置。分析结果与实际情况对比表明,该方法可有效预测机翼结构疲劳寿命,为机翼结构疲劳分析提供新途径,为机翼设计时估算机翼使用寿命提供参考。     

焊趾多裂纹的试验与仿真分析

焊接接头焊趾部位的疲劳裂纹多呈现为多裂纹形式.针对十字焊接接头,开展变幅载荷谱块下的拉伸疲劳试验,获得了表征裂纹瞬时前沿迹线的海滩条带的演变过程,验证了多裂纹的存在性,并且发现焊接接头焊趾处的多裂纹具有明显的不同步特性.采用有限元仿真技术,在焊趾部位分步插入多个半椭圆形初始裂纹,模拟了多裂纹的演变过程,获得了与试验断口一致的仿真结果.结果表明,裂纹融合导致裂纹前沿形状不断发生变化,最终有向半椭圆形状演变的趋势;焊接结构裂纹萌生和小裂纹扩展阶段在疲劳全过程中的寿命占比较大,具有不可忽略的影响.     

解调同步压缩变换及其应用于变转速滚动轴承故障诊断

为实现对变转速下滚动轴承的故障诊断，提升设备服役的安全性，在传统基于短时傅里叶变换（STFT）的同步压缩变换（FSST）的理论框架上，针对STFT存在的调制成分造成其瞬时频率（IF）估计不准确、时频模糊的问题，提出一种解调短时傅里叶变换（DSTFT），即在STFT中引入解调算子消除调制对信号的影响，获得更加准确的IF估计值。在此基础上，推导基于DSTFT的解调同步压缩变换（DSST），可以通过时频平面变换系数的重排获得能量高度集中的时频表达。所提出的DSST方法具有IF估计准确、时频脊线能量集中性好等优点。通过数值模拟分析和试验台振动信号分析，验证所提方法在变转速滚动轴承故障诊断中的有效性。     

考虑参数不确定性的疲劳断轴可靠性分析方法

主轴是综合传动装置中的核心元件，其可靠性直接影响综合传动装置的正常运行。针对综合传动装置主轴的疲劳失效模式，在有限元仿真的基础上考虑参数不确定性进行可靠性分析。针对疲劳断裂的主轴建立模型进行瞬态动力学仿真，获取承载工况下最大剪切应力。在此基础上考虑参数分散性对主轴强度与所受应力的影响，进行不确定性分析，并基于广义应力-强度干涉理论，运用蒙特卡洛抽样方法进行可靠度计算。在实际使用中，特殊任务下多次发生未预料的断轴故障，主轴的实际使用寿命远低于设计寿命，以该特殊任务为例进行主轴的可靠性分析。研究结果表明：针对疲劳断轴故障，采用考虑不确定性的可靠性分析方法可行。通过案例分析得到了主轴特殊工况下的疲劳寿命。     

焊接结构模态结构应力法程序开发及工程应用

主S-N曲线法作为疲劳计算的新方法在焊接结构疲劳分析中被广泛采用.为了实现该方法在试验载荷下基于稳态动力学计算结果开展焊接结构疲劳寿命预测,首先引入台架模型作为边界条件,实现将试验载荷作为仿真分析的输入,基于模态叠加法的稳态动力学理论获得较准确的焊缝动态响应.其次在主S-N曲线法的准静态计算流程基础上,扩展其内涵,提出基于模态结构应力叠加的动态结构应力计算方法,该方法将稳态动力学计算的模态坐标与焊缝的模态结构应力进行叠加,实现动态结构应力计算及动态等效结构应力计算,再采用主S-N曲线进行寿命评估预测.进一步开发了焊接结构模态结构应力法疲劳评估软件,基于该软件开展了车体疲劳评估和疲劳试验对比.结果表明,该方法比传统方法更能有效地识别出动态加载下车体的疲劳破坏部位,验证了该方法在试验动态载荷加载下开展焊接结构疲劳评估的有效性和优越性,为研究焊接结构疲劳寿命评估理论和拓展主S-N曲线法提供了技术基础.     

滚珠丝杠副加载试验台液压系统设计

滚珠丝杠副额定动、静载荷加载试验是滚珠丝杠副验收时必要测试环节。以工业计算机、交流伺服电动机和用比例溢流阀为调压元件的液压系统构建滚珠丝杠副加载试验台,进行额定静载荷加载试验时,通过比例溢流阀压力的PID控制能够精确稳定加载液压缸输出的加载力;进行额定动载荷跑合加载试验和效率测试时,以比例溢流阀背压作为负载,用交流伺服电动机驱动滚珠丝杠副跑合,跑合速度易于控制。经实际使用验证,试验台工作可靠、稳定。     

车用电磁悬架系统的结构设计与优化

针对汽车传统被动悬架道路适应性差、安全性不高、减振效果不理想的缺陷,设计一种新型的车用电磁悬架系统。在被动悬架系统中加入车用电磁悬架系统作动器,与汽车弹簧和液压阻尼器并联,可以增加悬架系统的阻尼力,极大程度降低汽车车身由于路面起伏而引起的振动,提升汽车的安全性以及驾驶平顺性。设计车用电磁悬架系统作动器的3种初始结构,结合Ansys/Maxwell磁场分析软件,研究了不同结构对车用电磁悬架系统作动器产生主动力的影响。结合正交试验法,分析车用电磁悬架系统作动器各部分尺寸参数对主动力的影响,然后对仿真结果进行极差分析,选出该作动器产生主动力最大的一组尺寸参数为：线圈1径向长度8 mm,线圈2轴向长度42 mm,线圈1、3轴向长度20.5 mm,导磁环2轴向长度13 mm,导磁环1、3轴向长度5 mm,使其结构达到相对最优。     

基于CFD与系统动力学的电液换挡操纵系统建模方法及试验研究

为研究电液换挡操纵系统内部压力-流量-阀芯运动的耦合非线性动力学特性,提出一种基于CFD仿真结果与电液换挡操纵系统动力学状态方程的建模方法,并开展了台架试验。试验结果表明,所提出的建模方法能够较为精确地反映系统的动态特性。     

一种簇绒机故障诊断方法的研究

针对簇绒机的故障诊断问题,提出采集滚动轴承的振动信号进行故障诊断.采集的实际振动信号中往往存在噪声信号,需要去掉噪声后再进行诊断.局部均值分解(local mean decomposition,LMD)方法是一种新型的信号自适应分解的时频分析方法,并且已经应用到故障诊断中.为了进一步提高LMD的性能,提出采用分段Hermite插值替代原始的滑动平均方法.提出一种新的故障诊断方法,首先应用小波包变换分析方法,去除信号中夹杂的噪声,然后使用改进后的LMD方法进行信号的分解,选择相关系数较大的PF分量进行希尔伯特变化包络谱分析,成功提取相关的故障特征.通过仿真实例的分析和对滚动轴承的实际故障数据进行故障诊断,证明了该方法在故障诊断应用中的有效性.     

非公路车辆油气悬架振动特性的台架试验

利用半实物仿真台架,通过改变油气悬架系统中可调阻尼阀的阀芯转角、蓄能器内氮气的初始体积、激振台正弦激励的频率和幅值,得到了各参数对簧上质量、簧下质量的加速度均方根值和车轮动载荷等振动特性的影响曲线。实验结果表明:簧上质量的振动加速度比簧下质量滞后1/2个周期,安装油气悬架能显著改善非公路车辆动力学性能。     

综合传动装置液压二次调节试验台的设计与试验研究

在分析履带车辆综合传动装置试验台的原理和组成方案的基础上，利用液压二次调节和实时仿真技术建立了综合传动装置动态仿真试验台的在环硬件和实时仿真环境。确定了综合传动装置负载转矩模拟的实时模型，研究了利用液压二次元件模拟惯性负载的方法，采用非线性死区环节解决了转向阻力矩对转速差的敏感性问题。试验结果表明试验台完全能够满足综合传动装置动态性能试验的需要，为综合传动装置的研制和开发提供了有力的试验手段。     

转速感应控制与负载独立流量分配的设计与应用

当运梁车行走液压系统采用转速感应阀控制时,发动机低转速会使负载敏感系统流量不饱和,从而直接导致执行机构速度受负载大小影响。针对此问题,提出使用独立流量分配系统的方法。利用AMESim软件对系统进行建模仿真,通过对比测试与仿真曲线,验证了仿真模型的准确性和系统原理的正确性。仿真结果表明:该系统能够实现发动机在不同转速下、开式液压系统的稳态响应,实现发动机和负载之间的功率匹配,对降低能源消耗具有积极意义。