基于多轴载荷投影构建轮辋双轴疲劳损伤模型

针对轮辋疲劳试验载荷谱编制过程中损伤等价和试验加速的难点,结合轮辋结构自身特点,从损伤等效的角度对实际工况中轮辋承受的载荷进行了较为全面系统的分析,引入了多轴载荷投影的概念,构建了轮辋双轴疲劳损伤模型,在此基础上提出轮辋双轴疲劳试验载荷谱编制和试验加速的方法。在公共道路典型路面实车采集了约5000 km车轮轮辋时域数据,采用本文方法对获得的数据开展了轮辋双轴疲劳损伤的等效分析。结果表明：相较于单轴的轮辋径向疲劳试验和弯曲疲劳试验,本文提出的轮辋双轴疲劳试验方法在复现实际工况损伤方面具有显著的优越性。     

汽车控制臂台架疲劳试验载荷块编制

为克服汽车底盘零件台架试验载荷开发的盲目性,将采集到的实车路谱信号进行雨流统计、工况编制以及伪损伤计算后,转换为载荷块进行汽车控制臂台架疲劳试验验证。虚拟载荷块疲劳台架试验和实物载荷块疲劳台架试验结果表明:采用载荷块进行控制臂台架试验能准确再现路试的损伤分布情况,给底盘零件台架试验载荷的确定提供了一个全新的思路,并且能够达到加速试验周期和节省试验成本的效果。     

基于损伤累积理论的多轴疲劳寿命预测方法

为估算工程构件的疲劳寿命,建立一种基于损伤累积理论的多轴疲劳寿命预测方法.利用有限元法和疲劳损伤累积理论对6种损伤参量进行修正,计算得到在单轴、双轴比例、双轴非比例、三轴比例和三轴非比例循环载荷作用下疲劳损伤累积规律,建立一种幂指数形式的损伤演化方程,估算疲劳寿命,并与试验结果进行比较.计算结果表明:单轴疲劳载荷作用时,损伤累积规律是线性的;多轴疲劳载荷作用时,损伤累积规律是非线性的;由这种方法预测的双轴比例、非比例加载的疲劳寿命与试验值吻合得很好.得到一种可解决三轴非比例加载疲劳问题的寿命预测方法,这种方法所需由试验确定的常数少.     

WP—1型中等模数齿轮单齿弯曲疲劳试验台的研制

为了适应园弧齿线齿轮弯曲疲劳强度试验的需要而研制单齿弯曲疲劳试验台。本文通过研制工作,初步分析了现有齿轮弯曲疲劳试验及其试验装置存在的主要问題,提出了预加载荷和脉动载荷分别加载的机构,以解决试验条件应符合于齿轮啮合时脉动载荷的特点,并对载荷的调正与控制、齿面压点的控制、断齿时间的控制以及记数及其显示等问題提出了方案。本试验台与同类型脉动加载试验台相比,具有体积小、重量輕、试验效率较高等特点。其试验结果符合于一般齿轮弯曲疲劳试验曲线的规律,其置信度可大于95％。     

随机疲劳载荷对焊接接头裂纹扩展的研究

海洋结构物如海洋石油平台等，在其工作寿命内承受一系列载荷，如固定载荷、变动载荷和环境载荷．其主要载荷属随机性质，焊接接头往往成为结构物的危险部位．本文研究了Ａ５３７钢焊接接头在随机疲劳载荷作用下，疲劳裂纹的扩展行为，及载荷比和频率对疲劳裂纹扩展的影响．按试验结果，建议：ｄａ／ｄＢ＝１７１×１０－１０（ΔＫｒｍｓ）４５４可用于估算焊接接头疲劳裂纹的扩展．     

一机六件等应力三点弯曲疲劳试验机的研制

为解决传统一机一件弯曲疲劳试验机效率不高的问题,研制了一种新型一机六件等应力三点弯曲疲劳试验机,用于检测H13钢的疲劳寿命.首先,通过压力机对试样施加载荷,并利用力传感器实时检测载荷是否超过许用值.当载荷超过许用值时,控制器立即撤销该试样上的载荷,而不影响其他试样进行疲劳试验.同时压力机继续加载,直到所有试样断裂,试验结束.该种疲劳试验机能同时对6个试样进行疲劳试验,提高了试验效率.     

齿轮箱箱体疲劳寿命研究的现状及发展趋势

对齿轮箱箱体疲劳寿命的研究进行综述,概括总结了齿轮箱箱体疲劳寿命研究的关键技术。从计算、试验、仿真等方面,介绍了齿轮箱箱体载荷谱的获取、疲劳试验和寿命分析方法的研究现状。对比各种载荷加载的优缺点,分析实测试验和虚拟试验,归纳了齿轮箱箱体疲劳寿命研究的热点和方向。     

涡扇发动机拉紧轴疲劳试验

针对涡扇发动机拉紧轴在工作环境中所存在的疲劳失效问题,提出基于有限元法(FEM)与Miner线性累积损伤理论相结合的理论模型,实现了已知涡扇发动机拉紧轴材料、几何尺寸等条件下的标准载荷循环谱计算.进一步开展了风扇拉紧轴的疲劳寿命试验测试与分析,结果表明,试验中拉紧轴可承受30 000次试验载荷循环数,试验之后经检查无裂纹、凸肩切入、螺纹断扣等失效现象,最终确定其在标准载荷循环下的安全使用寿命.通过开展对拉紧轴的疲劳试验研究、仿真计算与分析等工作,有效验证了可靠性寿命预测方法与模型的可行性.     

破损舰体结构疲劳裂纹扩展试验研究

针对破损舰船的疲劳寿命问题,采用预制缺口的疲劳试样模拟破损舰体结构,利用液压伺服疲劳试验机对舰用疲劳试样进行了拉伸疲劳试验,研究了平板和加筋板预制缺口疲劳试样在拉伸疲劳载荷作用下的裂纹扩展规律,确定了不同疲劳应力幅值作用下疲劳试样裂纹开裂的临界疲劳次数,得出了裂纹长度、疲劳载荷循环次数和疲劳应力幅值之间的拟合关系式,并与高频疲劳试验进行了比较.试验结果对预报破损舰船在波浪中航行时的裂纹扩展情况有重要参考价值.     

周期性疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型

为了评估周期性疲劳载荷作用下的结构可靠度,设结构初始强度为服从任意分布的随机变量,推导出周期性疲劳载荷作用下的结构剩余强度表达式。利用通用生成函数法对结构剩余强度和疲劳载荷构成函数的概率特征进行计算,从而建立了周期性疲劳载荷作用下的应力-强度干涉模型。利用45#钢疲劳试验数据对提出模型的有效性进行验证和分析。结果表明,该模型能够有效地评估周期性疲劳载荷作用下的结构可靠度。     

空调区人员对空调系统冷负荷的影响

人员冷负荷是空调系统冷负荷的重要组成部分。为了探究空调区人员对空调系统冷负荷的影响程度,对几种建筑类型的人员冷负荷进行了计算。结果表明,人员是决定空调系统冷负荷大小的主要因素。适当降低室内舒适度标准,合理确定计算人员密度,对科学确定空调系统冷负荷具有实际意义。     

负荷分布对互联电网低频振荡的影响

负荷是电力系统的重要组成部分,其对互联电网的低频振荡特性具有重要影响。通过Phillips-Heffron模型的推导,研究负荷接入位置及大小对互联电网低频振荡影响的机理。首先,以单机无穷大系统为例,推导含有负荷的阻尼转矩系数表达式,分析负荷分布对阻尼转矩系数的影响变化趋势;然后,将电磁转矩分析方法推广到两机系统,分析区间振荡模式下发电机自身阻尼和系统阻尼受负荷接入位置和负荷大小的影响规律;并通过算例验证理论分析的正确性。     

灵敏负荷在配电网控制中的约束条件和容量估算

论述了配电网中的灵敏负荷,作为资源的灵敏负荷所具有的特点,给出了灵敏负荷控制系统的示意图。重点讨论了灵敏负荷优化控制约束条件以及相关的数学模型,即在考虑某些实际问题的情况下,给出了灵敏负荷最优控制的约束条件,设定了关闭和正常运行两种状态的约束关系,在限定的必要条件下,求解最优化目标函数。以沈阳市为例,根据所测日负荷数据分析曲线图,对灵敏负荷的容量进行了估算,对于指导灵敏负荷控制起到重要的作用和实用效果。利用好灵敏负荷资源,对提高电力系统的稳定性,降低运行成本有着重要的实际意义。     

基于倒双谱的机械系统载荷识别方法

提出了一种基于倒双谱的机械系统载荷识别的新方法,首先,确定系统输出序列及系统特性的表示方法,通过系统输出序列的倒双谱及系统特性的微分倒谱,建立系统输出与系统特性的参数联系,然后,通过参数估计辨识得到系统特性,再通过时序分析的方法,由已知的系统特性求得其“逆传系统”特性,并利用此“逆传系统”特性和该系统输出序列来确定系统载荷,该方法解决了在系统特性和系统载荷未知的情况下,能量有限的稳定单输入－单输出因果线性系统的载荷识别问题,最后,以随机载荷作用下的单输入－单输出系统为例,采用最小平方算法,通过系统输出序列的高阶累积量直接估计系统特性的微分倒谱参数,辨识得到系统特性,再利用“逆传系统法”进行载荷识别,仿真验证了该理论方法的有效性。     

无刷直流电机系统工作效率研究

为研究提高无刷直流电机系统工作效率的方法,以无刷直流电机及其控制器作为驱动组件,采用电磁制动器作为可调负载构建一个电机效率测试实验平台,并在此基础上研究无刷直流电机系统的转速、负载大小对其工作效率的影响.结果表明：转速不变时,随着负载的增加,系统效率表现为增加的趋势.负载转矩不变时,随着转速的提高,效率也会随之升高.低负载低速时,效率较低.因此,研究低速轻载条件下提高无刷直流电机系统工作效率的控制方法对节能是很有必要的.     

Dynamic Load Flow Used for Electric Power System State and Tendency Analysis

Dynamic load flow technology can simulate actual frequency and load flow change when a load naturally varies and generator units adjust their power output by an adjustment system during a certain time. Dynamic load flow is a basic part of power system state and tendency analysis. In this paper, a dynamic load flow model and its solution method are first presented and discussed. Then, the application of dynamic load flow to a real power system is given as a demonstration.     

负载均担并联系统模型及可靠性分析

针对实际中负载均担并联系统的可靠性受系统总负载和部件承载能力的影响,通过分析实际中部件的承载能力情况建立相应的部件失效率变化模型,利用马尔可夫过程建立负载均担不可修并联系统的通用可靠性模型。从失效率变化模型出发,根据总负载与部件承载能力的不同关系,将系统的通用可靠性模型细分为理想承载模型、最大承载模型和临界承载模型,并计算出各个模型下系统可靠度。以部件独立并联系统和m/n:(F)表决系统为例证,验证模型及计算结果的正确性。     

在静载和疲劳载荷作用下结构系统失效机理与可靠性分析

在结构系统使用过程中,将可能出现多种失效形式,例如静载失效或疲劳失效.根据疲劳载荷造成的累积损伤对结构极限应力的影响,给出了结构构件在基于累积损伤下的构件剩余抗力的表达式,分析了结构系统中每一个单元在静载和疲劳载荷作用下的失效形式,并考虑了该两失效模式之间的相关性对该单元可靠性的影响,具体分析了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的失效机理,给出了在静载和疲劳载荷作用下结构系统的可靠性分析方法.数值算例表明,在不同的使用年限内,静载和疲劳载荷对结构系统可靠性的影响是不同的.在结构系统主要失效路径中,既有单元静强度失效又有单元疲劳失效,这是符合结构系统使用真实情况的.     

MCR-WPT负载对系统最优参数的影响

针对磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统的参数优化问题,文章研究了系统最大传输功率条件下的负载(最大功率负载)对系统参数的影响。基于集总参数理论,推导了最大功率负载的表达式,分析了传输距离、耦合系数、系统频率等参数与最大功率负载的关系,获得了不同负载下的系统最优参数,并进行了电路仿真分析,搭建了两线圈结构无线电能传输实验平台。仿真及实验结果表明,系统最优参数与最大功率负载之间有一对一关系,系统最优耦合系数随最大功率负载的增大而增大,最佳传输距离随最大功率负载的增大而减小,因而可在不同负载条件下选择系统最优参数,保证能量的最大传输。     

基于轴承负荷的转子轴承系统建模与试验研究

为揭示轴承转子系统的轴承负荷特性,提出了在转子系统中在线监测轴承负荷,建立了考虑轴承载荷的转子系统的横向振动模型.通过试验和仿真相结合的方法,研究了轴承负荷与支撑振动的耦合关系.该方法是在轴承座下安装轴承负荷传感器以测轴承的负荷,同时监测支撑的加速度,将实测的负荷代入所建的振动模型进行仿真.将仿真结果与实测加速度信号对比分析,结果表明:仿真得到的加速度信号和实测的加速度信号峰值呈周期性变化,周期相同;支撑振动是由轴承负荷所引起的强迫振动与其它振动信号叠加而成,而支撑振动的特性是受轴承负荷影响的.因此,轴承负荷的变化可以作为轴承转子系统状态估计的一个重要条件.