挖掘机下车架疲劳试验载荷谱研究与寿命预测

针对某中型液压挖掘机下车架的疲劳可靠性问题,研究了液压挖掘机下车架加载谱的编制方法.基于现场实测载荷-历程数据,采用反向加载方式,编制了挖掘机下车架加载部位的疲劳试验台架八级程序谱.为了实现同步加载试验,利用损伤等效原则,将四个支撑点各自的八级程序谱当量成四个相频相同的试验恒幅谱,再利用损伤一致性原则对试验恒幅谱进行校...     

某乘用车副车架程序载荷谱编制

实测随机载荷谱直接应用于副车架台架等效试验对设备精度要求严苛且所需试验周期长。现通过台架对标试验获取载荷-应力函数转化关系,将随机载荷谱转化为等效应力谱,在GlyphWorks软件中应力谱经雨流法计数统计后依据参数法进行频次外推,在此基础上将获取的应力谱损伤分析结果与疲劳损伤等效原理结合,建立8级程序载荷谱,为副车架疲劳台架试验提供数据支持,有效提高了工作效率和计算精度。     

装载机驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱的编制方法

以装载机前驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱的编制为例,将各种工况实测有效数据雨流计数统计的结果按比例系数进行工况合成,并采用雨流矩阵法对合成工况载荷谱外推,得出驱动桥的全寿命扭矩载荷谱,以此为基础编制了前驱动桥疲劳试验和强化疲劳试验的加载谱。编制出的驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱能更加有效地反映装载机实际作业情况,为装载机传动系的抗疲劳设计和疲劳寿命预测提供了依据。加载一个需用10. 3 h的强化疲劳试验加载谱块,相当于装载机实际作业609. 2 h,加快了驱动桥总成疲劳试验的进程。     

掘进机主轴承载荷谱编制方法研究

掘进机主轴承作为掘进机的关键核心部件,对性能和可靠性要求极高。获取准确有效的载荷谱用于主轴承工况试验,是保证主轴承设计满足可靠性要求的前提条件。为解决主轴承载荷谱编制难题,文中根据实际工况下主轴承承载特点,在掘进机中安装监测系统,通过监测与主轴承后端相连伸缩油缸的压力获取主轴承所受轴向力及倾覆力矩,监测电机扭矩获取主轴承所受驱动扭矩,以及将主轴承前端结构件重力的函数值作为主轴承所受径向力。采用雨流计数法对获取的原始载荷-时间历程进行处理,建立载荷幅值、载荷均值的分布函数;然后,通过波动中心法将分级的载荷幅值叠加至载荷均值的加权平均值之上获取八级载荷;最后,通过载荷分布函数获取各级载荷作用次数,实现主轴承轴向力、径向力、倾覆力矩及驱动扭矩八级载荷谱的编制,为主轴承设计开发、工况模拟等工作奠定了坚实基础。     

基于道路测试的自动变速器载荷谱编制

自动变速器是一种集机电液控为一体的高精尖装置,对车辆的动力性能有重要的影响。在自动变速器正向研发过程中,设计阶段需要准确的载荷谱数据作为边界条件进行结构优化设计和计算,确定被设计部件的强度和可靠性。以某型号6×6轮式车辆的自动变速器为研究对象,根据制定的典型工况进行实车道路测试实验,对采集的载荷信号进行消除信号和异常值剔除处理,利用雨流计数法进行统计计数,然后进行载荷数据外推,最终编织成八级程序载荷谱。从而为今后自动变速器变速箱设计提供依据。     

基于道路载荷谱的副车架疲劳分析及优化

使用杂合车安装路谱采集传感器,采集耐久试验场路谱载荷。基于实测试验场载荷谱数据,建立整车多体动力学模型进行虚拟载荷迭代,得到副车架各连接点上的载荷时间历程曲线。建立副车架有限元模型计算得到结构的强度计算结果,再结合载荷时间历程曲线通过FEMFAT软件计算得到副车架疲劳损伤结果。对不满足疲劳耐久性能要求的结构进行优化,修改后结构有效降低了疲劳损伤值,最终满足疲劳损伤设计要求。基于该流程可以在研发设计阶段发现副车架结构的疲劳设计薄弱点,大大缩短开发周期、节省试验开发成本。     

基于实车测试的矿用装载机传动系载荷谱编制

随着煤矿行业的发展,矿用装载机成为需求最大的采集设备。由于我国装载机的设计主要以传统的设计方法为主,缺乏系统的设计方案,在其设计阶段,为了确定其使用寿命,需要对其进行室内台架疲劳试验,因此载荷谱的编制变得尤为重要。以某型号矿用装载机传动系统为研究对象,根据制定的工况进行实车测试实验,对采集的载荷信号进行消除信号和异常值剔除处理,利用雨流计数法进行统计计数,然后进行载荷数据外推,最终编制成8级程序载荷谱。从而为今后装载机设计提供依据。     

直升机疲劳载荷谱的编制方法研究

对高周疲劳环境下直升机疲劳载荷谱的编制方法进行了研究,采用某直升机尾桨叶飞行实测数据,对飞行实测到的１８３个飞行状态分别进行统计处理,假设检验及回归分析,确定了每个飞行状态的载荷分布类型及状态损伤,最后压缩归并成对尾桨叶造成损伤比较在的１８种飞行状态,编制了建立在统计基础上的尾桨叶实测疲劳载荷谱。文中还对载荷谱的高载截取和低载截除进行了分析讨论。提出了适合工程应用的高、低载截取（除）准则和编谱方法     

机械零部件疲劳载荷谱编制

本文研究了进行机械零部件疲劳试验所需的疲劳载荷谱的编制方法，研究了载荷谱的统计以及应力幅的威布尔分布的拟合方法，利用叉车门架载荷实测的数据，进行了门架疲劳载荷谱的编制，可用于门架的室内动态模拟加载试验。     

飞机疲劳载荷谱分析的一种新方法

在传统雨流计数法的基础上,提出了一种更优良的雨流计数新算法———等效载荷循环雨流计数法。该法按时间顺序计算载荷循环,完整记录了全部载荷历程而不改变其大小和顺序,对疲劳载荷发生时刻和疲劳损伤程度的分析更加准确,弥补了传统雨流计数法的缺陷。通过分析可知,该算法简洁明确,精确度高,抗随机噪声干扰能力强。最后在某型飞机部件载荷谱的疲劳分析实验,证明了该算法的有效性。     

飞机等幅疲劳试验载荷谱编制技术研究

在分析飞机全尺寸结构疲劳试验中采用等幅试验载荷谱的意义与适用性基础上,建立由飞-续-飞随机疲劳载荷谱编制出与其损伤等效的等幅载荷谱的方法,给出某型飞机的等幅试验谱的编制实例,并通过关键部位模拟试件的疲劳试验检验等幅谱与随机谱的等效性.     

高速受电弓上框架加速寿命试验载荷谱编制研究

以受电弓上框架为研究对象,提出一种适合受电弓部件的加速寿命试验载荷谱编制方法.首先,基于有限元方法建立弓网耦合动力学模型,应用多体动力学仿真计算得到上框架载荷谱;运用动应力分析方法,将上框架载荷时程数据转换为所关注焊接处的应力谱;同时,研究了应力谱振幅方法的统计特性,结果表明幅值服从威布尔分布,并运用参数法外推建立了八级一维加载谱;为便于实验台架作动器的加载,提出了载荷反推方法,通过台架实验的数据得到,对比加速谱的误差控制在6％以内.该方法可为受电弓各部件的疲劳寿命试验和寿命预测提供参考.     

齿轮随机疲劳载荷计数方法研究

给出齿轮随机疲劳载荷的计数方法（gear counting method，GCM）。与传统方法相比，这种方法能够充分描述齿轮齿根部位所承受的应力应变过程，反映齿轮的疲劳损伤机理，更准确地为疲劳计算提供载荷条件。给出具体的计算方法，编制计数程序，通过具体实例，比较GCM计数方法与传统雨流计数方法的不同。     

磨床主轴载荷谱编制方法与实验研究

随着高精密磨削技术的不断发展,对数控机床的可靠性要求越来越高,磨削载荷谱是构建磨床主轴可靠性试验平台的关键科学依据。本文以轴承套圈内圆磨床主轴载荷为例,根据机床主轴实际磨削过程,利用测试机床主轴磨削功率方法对磨削加工载荷进行长期试验测试、记录和分析,研究了其载荷信号特征及处理方法,并给出了磨床主轴载荷谱的编制方法。最后,本文绘制了"空转-磨削-空转"与真实的现场载荷相一致程序载荷谱,为磨削主轴可靠性试验提供加载条件和理论依据,对提高磨床主轴可靠性设计有着重要意义。     

基于载荷谱的斜齿轮副疲劳性能研究

建立斜齿轮副三维接触有限元模型,借助Ansys生成模态中性文件,利用Adams进行柔体动力学仿真获得斜齿轮副接触力作为载荷谱,结合Ansys静态接触分析获得的斜齿轮副应力应变和斜齿轮副材料的S-N曲线,在nCode中进行疲劳寿命分析并建立精确的含齿廓偏差的斜齿轮副模型,研究齿廓偏差对斜齿轮副疲劳寿命的影响。结果表明,随着齿廓偏差的增大,斜齿轮副疲劳寿命降低。     

飞机结构耐久性严重谱下疲劳分散系数研究

疲劳分散系数是使用载荷谱下的飞机结构寿命可靠性指标,用于描述疲劳分析和试验结果的可靠度.军用飞机结构强度规范(GJB67.6-2008)规定,当采用平均谱进行耐久性分析时,分散系数一般取4,对应99.9％可靠度;而当采用严重谱进行分析时,分散系数在2～4之间,但具体值并未明确.参考了大量的相关资料,在载荷谱造成的疲劳损...     

汽轮机联轴器螺栓剪切疲劳试验研究

在常温空气介质下，利用薄壁圆筒试样进行剪切疲劳试验，得到具有95％置信度、5％误差限的联轴器螺栓材料40CrNiMoA钢的剪切循环应力－应变特性参数和应变疲劳寿命特性参数，给出该材料在常温下的单调和循环剪切应力应变特性曲线以及不同可靠度下的剪切疲劳寿命曲线。试验表明，该材料在循环扭转载荷下表现出循环软化特性，并且比用von Mises准则所预测的循环软化程度要大些。对不同应变下的循环稳定应力变化规律进行比较可得，无量纲化的不同应变水平下的峰谷值应力仅与无量纲化的循环周次有关。     

基于实测载荷谱的轿车后扭梁疲劳仿真研究

通过六分力轮测试系统实测了某型轿车在试车场运行的载荷谱数据,以此作为输入,并综合有限元分析、多体动力学分析和疲劳分析等多种CAE手段,对该轿车后扭梁在实测载荷谱作用下的疲劳损伤分布进行了分析,预测了开裂风险位置并与试验进行了对照。结果表明,基于实测载荷谱的后扭梁疲劳损伤预测与试验结果一致性良好。对于开裂风险位置给出了相应的优化方案及优化后的损伤分布情况,优化后的方案有效降低了原方案的开裂风险,解决了后扭梁的开裂问题。     

基于多体动力学模型的车身载荷谱获取及疲劳寿命评估

为有效地评估某轻客车身结构的疲劳寿命,首先利用Adams软件建立该车型的多体动力学模型,并根据实测数据进行了模型对标,验证了模型精度.然后基于实测道路载荷谱,综合应用虚拟迭代及疲劳寿命分析方法,复现了样车在试验场所采集的加速度、位移及力等响应信号,提取了车身与悬架各外连点的动态载荷.计算了车身的疲劳寿命,后排座椅支架加强筋圆角处存在疲劳失效风险,与道路耐久试验的失效结果基本一致,通过采用提高材料牌号的改进措施使得此车身结构通过了道路耐久的验证,表明了此分析方法的工程可行性.实践证明虚拟迭代与疲劳寿命分析相结合的方法能够有效地支持车身结构疲劳寿命的评估,具有一定的工程参考价值.