风电轴承多工况试验载荷谱的编制

首先采用雨流计数法统计分析单一工况载荷幅值、均值的循环作用次数,根据相关系数优化法得到单一工况载荷幅值的概率分布函数,同时通过波动中心方法获得单一工况载荷均值的波动中心;再采用加权方式确定多工况载荷幅值的复合概率分布函数以及载荷均值的总波动中心.将载荷幅值作用次数扩展为10(6)次,进而得到载荷幅值不等距8级载荷谱,将该幅值的8级载荷谱叠加于均值的总波动中心编制成风电轴承多工况试验载荷谱.试验载荷谱既保留了多工况原始工作载荷的母体特性,又使轴承的试验加载成为可能.     

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。     

轮式装载机传动系载荷谱编制方法研究

为指导轮式装载机可靠性设计,提出一种轮式装载机传动系载荷谱编制方法。采用"五段法"测试了轮式装载机传动系载荷时间历程信号;通过频谱分析,确定载荷信号频率不超过1Hz的特征;按照"空载运行-铲掘装载-满载运行-卸载"四段的循环特征,对信号进行分割与合并,完成信号的平稳处理;通过雨流计数与工况合成法,获得载荷均值符合正态分布、幅值符合威布尔分布的特征,完成载荷幅值极值的统计推断;根据波动中心法,编制出了轮式装载机传动系各部件的八级载荷谱与程序加载谱。研究表明,轮式装载机传动系载荷信号可依特征分四段平稳处理,且具有显著的概率分布特征,编制的载荷谱符合装载机真实工况。     

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。     

摩托车车架疲劳试验载荷谱的研究与编制

基于摩托车标准路面实测载荷数据的实际状况,提出一种基于消除趋势项、平滑和滤波等处理方式相结合的摩托车载荷数据信号预处理方法;在考虑摩托车疲劳试验台载荷输入方式的基础上,根据摩托车的使用工况,运用双参数雨流计数法,在实测载荷等效转换为多段等幅力激励载荷后,最终组编形成完整的多工况综合试验载荷谱。同时,采用LS-DYNA进行仿真计算应力,并运用Miner理论计算所编谱与实测谱的疲劳寿命进行对比,验证摩托车车架等效激励载荷谱的有效性。所编制的试验载荷谱具有多段等幅特点,其通用性强,适用于各类型疲劳耐久试验台的载荷加载。     

威布尔分布随机载荷下风电机组行星轮系疲劳强度分析

为了快速准确地评估风电机组行星轮系疲劳寿命,根据行星轮系输入转矩与风速的分布关系,编制了不同风速下对应的二参数威布尔随机载荷谱,并用雨流计数法对载荷谱进行统计处理;在ANSYS中对行星轮轮系进行有限元分析,得到齿轮结构应力响应;依据Minner线性累积损伤理论,结合n Code Design Life对行星轮系进行疲劳寿命估算。着重分析了风电机组在启动风速、额定风速及年平均风速工况下的行星轮系疲劳寿命,获得各齿轮疲劳损伤状况,为风电机组行星轮系疲劳强度设计提供理论依据。     

风电转盘轴承载荷谱的设计应用

建立了偏航、变桨轴承的空间力系及载荷方程,介绍了风电转盘轴承在各种设计要求下的静强度载荷谱和滚动接触疲劳载荷谱,并以此为基础对某型号风电转盘轴承进行了校核。     

基于弹流理论的风电主轴承润滑状态分析

基于Hertz接触理论,对联合载荷作用下滚子-滚道进行接触分析,同时基于弹流润滑理论,建立风电主轴承润滑状态理论分析模型;以某型兆瓦级风电主轴承为例,采用该模型研究其极限工况下滚子-滚道接触载荷和接触应力分布、最大受载滚子沿素线方向的接触应力和接触载荷分布以及滚子-滚道接触处平均速度,并分析其在极限载荷工况下的润滑状态。结果表明:由于滚子端部应力集中,油膜沿素线呈现两端薄、中部厚特征;滚子-滚道沿素线油膜厚度与接触表面粗糙度处于同一数量级,接触表面质量对润滑状态有重要影响;改善轴承的润滑状态可从轴承结构、润滑参数及加工质量等方面入手。     

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。     

风力机主轴承故障监测方法

根据风力机主轴承发生故障时引起其温度异常波动的特点,提出一种基于温度模型的故障监测方法.首先,分别建立正常运行状态下主轴承温度的多元线性回归预测模型、灰色预测模型、支持向量机回归预测模型及其组合预测模型;其次,在最佳预测模型基础上引入滑动窗口方法,研究主轴承温度预测残差统计特性;最后,通过对比温度残差均值或标准差的置信...     

装载机工作装置载荷数据模型与载荷谱编制

为了研究装载机工作装置载荷数据模型和载荷谱特性,以动臂板上截面弯矩为中间变量,确定工作装置当量外载荷.以LW900K装载机实测铰点载荷为依据,建立了核密度估计和参数分布估计两种当量外载荷数据模型,编制了疲劳试验载荷谱并进行了损伤验证.核密度估计模型和参数分布模型都能够获取工作装置载荷谱,参数分布模型载荷谱损伤结果明显偏...     

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。     

变工况条件下的风电机组齿轮箱故障预警方法

针对风电机组运行工况复杂多变,难以实现故障特征提取和预警指标量化的特点,提出基于k邻近度异常检测技术的风电机组故障预警方法:首先利用阶比重采样技术将时域非平稳信号转换为角域的平稳或准平稳信号;其次构建出新量纲一幅域特征值,提取阶比重采样角域信号早期故障特征;最后将振动角域序列映射成多维特征向量,通过基于k邻近度的异常点检测技术挖掘机组潜在异常信息,实现机组的早期故障预警。试验仿真验证了该方法的有效性。     

装载机工作装置疲劳试验载荷谱编制方法

为研究装载机工作装置疲劳性能,提出了一种考虑分段载荷均值特性的工作装置疲劳试验程序载荷谱的编制方法,采集了4种典型物料铲装作业时工作装置的销轴载荷信号,并将销轴载荷转化为铲斗斗尖处的当量载荷。根据载荷特性,将每个作业周期分为空载行进、物料铲装、满载运输和物料卸载4段,完成了载荷的平稳性检验。采用雨流计数法分析各个作业段载荷的均幅值分布特性,结果表明：4个作业段的载荷均值服从正态分布,幅值服从三参数威布尔分布,且均值和幅值分布相互独立。对载荷进行频次外推和合成,并根据均幅值概率分布函数和波动中心法,编制了工作装置8级二维载荷谱和变均值疲劳试验程序加载谱。提出的载荷谱编制方法和结果可为装载机工作装置结构寿命预测及疲劳可靠性台架试验提供参考。     

风电齿轮箱高速轴承动载下强度分析研究

以2MW级风电齿轮箱为分析对象,基于风力发电机组齿轮箱结构和作业特点,应用动态系统刚柔耦合的研究方法,建立了其齿轮箱的动态刚柔耦合仿真分析模型。通过仿真模型,对高速轴承的主要承载件保持架和滚动体进行了有限元强度分析,进而分析了高速轴承在典型作业工况的动载特点。论文的分析方法及所得结论可为风电齿轮箱机理的深度探索研究和性能的提高提供了理论基础。     

车下设备承载结构疲劳试验载荷谱编制方法*

提出多载荷时间历程的外推方法,给出车下设备承载结构疲劳试验载荷谱编制方法。基于载荷时间历程的雨流计数矩阵,利用二维核密度估计方法(Kernel density estimation, KDE),提出在多载荷时间历程输入条件下的外推方法;应用平均应力修正公式、累积损伤理论和等效损伤准则,根据外推载荷数据,给出疲劳试验程序谱的编制方法;结合动车组车下设备线路测试数据对外推方法进行验证,编制了车下设备承载结构疲劳试验程序谱,并分别使用疲劳试验程序谱和振动测试数据对承载结构进行疲劳强度计算。数据外推结果表明：多载荷时间历程外推方法计算的损伤与实际载荷损伤误差为3.6%,大的扩展倍数下KDE可以给出低周、大幅值载荷;疲劳强度计算结果表明：由于KDE外推产生了大幅值载荷,疲劳试验程序谱计算的损伤比振动测试数据计算的损伤增加了43.8%,所以,在进行疲劳试验载荷谱编制时,需要计算可能出现的大幅值载荷。此研究为其他结构程序载荷谱的编制提供借鉴案例。     

水平轴风力发电机主要载荷的确定方法

水平轴风力发电机（下称风力机）运行在复杂的自然环境中,所受载荷情况非常复杂。根据风力机系统的结构形式、运动特点和计算需要,建立了坐标系系统。在这个坐标系系统下,讨论了风力机主要载荷的确定方法。     

多工况下矿用液压支架承载性能分析及优化

液压支架工作环境较为恶劣,对其承载性能具有较高的要求.液压支架的应力存在不均性,对于液压支架使用性能影响较大.选取液压支架三种典型的工况,采用有限元分析的方式对其应力分布进行分析,采用SolidWorks对支架的主体结构进行优化设计,优化后的液压支架最大应力有所降低,应力分布不均性有所减少,总体提升了液压支架的性能.