二维分布动载荷识别的矩量方法

运用张量理论在高维正交空间建立高维矩量基函数,利用其正交性质,将待识别的二维分布动载荷表示为待定系数的高维正交函数级数形式,根据二维结构的动力学方程在时域中建立识别模型,根据结构的稳态响应识别高维正交函数的待定系数,从而识别二维分布动载荷。将识别模型与有限元方法相结合,建立了通用的复杂结构二维分布动载荷识别模型。仿真算例验证了模型的正确性和抗干扰能力。     

匀速旋转弹性薄板分布动载荷时域识别

以典型的基于Kirchhoff假设的匀速旋转弹性薄板为对象,研究其动载荷时域识别技术.首先,从结构动力学的正问题着手,建立弹性薄板在匀速旋转情况下受到分布动载荷时的受迫振动微分方程;然后,选取一种通用厚薄板单元并分析其有限元形式;最后,研究对应的基于广义正交多项式的匀速旋转薄板动载荷时域识别技术.数值算例表明,该时域识别技术精度较高,计算稳定性良好,方法简单有效,适合在工程中应用.     

基于固有振型的复杂结构分布动载荷时域识别

基于传统的分布动载荷时域识别理论,提出了一种基于固有振型的复杂结构分布动载荷时域识别技术。传统的分布动载荷识别是基于正交多项式理论,在对非正规结构件应用时,需要进行模型坐标映射。基于固有振型的复杂结构分布动载荷识别可以避开模型坐标映射。最后经过有限元仿真实验,验证了此方法的正确性。     

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.     

基于结构动态响应的载荷识别研究

研究了基于系统动态响应来识别结构输入力的求解方法。分析实例悬臂梁结构的结构动力学方程以及物理数学方程,通过MATLAB仿真算例进行特征值求解,模态响应以及动态响应研究,对比有限元分析获得结构的响应结果;利用系统动态响应进行傅里叶变换和傅里叶逆变换得到输入力的时域形式,对获得的载荷结果进行识别算法分析,并且对比结构的输入力载荷。识别结果表明,这种方法对于正弦波输入力具有良好的识别效果,误差达到0.09%,能为二维结构,甚至三维结构载荷识别提供参考。     

动载荷识别的小波级数分解法阶次确定

在基于正交小波级数分解法的分布动载荷识别过程中,由于小波级数阶次的不适当选择,造成载荷识别的不准确或计算量庞大。通过矩阵的谱分解,根据Parseval定理,信号在时域中的总能量和频域中的总能量是相等的,给出了随着阶次的增加而趋于收敛的小波级数系数幅值的包络线,将没有确定解析规律的小波级数系数解析化,得到确定的小波级数阶次与载荷识别相对误差的函数关系。根据实际工程需求的识别误差等级来选取小波级数的阶次,给出了待识别动载荷级数分解时选择阶次的理论依据。计算机仿真分别采用单频、多频、实际载荷信号,试验系统采用冲击载荷加载,验证了该定阶方法的正确性和有效性,结果表明定阶理论适用于不同载荷类型。     

动载荷识别的小波级数分解法阶次确定

在基于正交小波级数分解法的分布动载荷识别过程中，由于小波级数阶次的不适当选择，造成载荷识别的不准确或计算量庞大。通过矩阵的谱分解，根据Parseval定理，信号在时域中的总能量和频域中的总能量是相等的，给出了随着阶次的增加而趋于收敛的小波级数系数幅值的包络线，将没有确定解析规律的小波级数系数解析化，得到确定的小波级数阶次与载荷识别相对误差的函数关系。根据实际工程需求的识别误差等级来选取小波级数的阶次，给出了待识别动载荷级数分解时选择阶次的理论依据。计算机仿真分别采用单频、多频、实际载荷信号，试验系统采用冲击载荷加载，验证了该定阶方法的正确性和有效性，结果表明定阶理论适用于不同载荷类型。     

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。     

基于边光滑有限元法的二维复合弹性空腔声振特性分析

基于弹性梁的弯曲理论和黏弹层线粘弹性理论及黏弹层的耗散性能,将敷设黏弹层和约束层的二维复合弹性空腔的结构域等效成被动约束阻尼梁结构,并考虑结构域与声腔域的声振耦合作用,建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学控制方程.以二维全敷设复合矩形空腔模型为数值算例,通过与标准有限元法的比较,证明了边光滑有限元法具有更高的...     

船用门式起重机动载荷的确定方法

针对动载荷难以确定的问题,采用基于振动理论动载荷和基于虚拟样机动载荷的确定方法对船用门式起重机起升、小车运行和大车运行三大机构联合启制动下的动力学问题进行了分析.建立了动力学模型和虚拟样机模型,确定了各机构在典型工况下随时间变化的动载荷,得到的最大动载荷为船用门式起重机动态有限元分析提供了数据支撑.     

几何非线性分析的二维共旋铁摩辛柯梁单元

改进了独立于单元的共旋(EICR)二维梁列式,使得不必再重新推导局部共旋标架下的单元材料刚阵,该列式可直接将现有性能良好的线性梁单元扩展用于二维梁结构任意大转动的几何非线性分析,同时推导了随动压强载荷作用引起的载荷刚度项,确保了高效的收敛速率。基于二维EICR梁列式将一种工程中实用的铁摩辛柯梁单元扩展用于几何非线性分析,数值算例表明文中所提共旋列式的铁摩辛柯梁单元计算精度高、计算效率高,可用于二维梁结构的几何非线性优化。     

零件图像的Hilbert扫描-小波分解去噪处理

提出了利用图像的Hilbert扫描曲线和小波变换实现图像去噪的方法.将含噪声图像生成为Hilbert扫描矩阵,再将Hilbert扫描矩阵转换为一维向量,对一维向量进行小波分解,提取低频分量并转换为二维矩阵.然后,对二维矩阵进行Hilbert反扫描,完成图像去噪处理.仿真实验结果表明该方法是有效的.     

基于Wilson-θ算法的动载荷识别及影响因素

基于结构动力学正问题Wilson-θ算法的基本理论,推导了时域逆问题动载荷识别的改进算法,给出了算法的基本步骤和递推过程,同时将动载荷识别模型引入到模态空间,利用模态叠加实现多自由度系统的动载荷识别。仿真分析表明,该方法具有较高的识别精度和一定的抗噪声干扰能力,为动载荷时域识别方法提供了一种新的思路。     

载荷识别的逆系统方法

给出一个支载荷识别的时域方法，该法将控制中的逆系统理论用于载荷识别，将载荷识别这种逆问题转变成正问题来处理，得到离散系统和连续系统荷识别的计算模式，文中方法可以识别载荷的时间历程、载荷的作用位置，载荷的分布规律，通过仿真和实验，验证了方法的有效性。     

考虑低载强化效应的变速器加速试验谱的编制

变速器室内台架模拟试验是考核、评价和提升其性能的重要手段。以变速器为对象,提出了一种能简化变速器加速疲劳试验程序载荷谱的编制方法。利用无线遥测技术在垫江汽车试验场采集了汽车变速器的实际道路载荷谱,分挡位对实际载荷谱进行了预处理。以2挡载荷为例,应用雨流计数法得到载荷的频次分布矩阵,运用卡方检验发现载荷均值服从均值为91.77 N·m、标准差为163.27 N·m的正态分布,载荷变程服从形状参数为1.346、比例参数为305.489的双参数威布尔分布,并且均值和变程相互独立。利用二维概率分布函数,建立了8×8级二维载荷谱。应用变均值法,将二维载荷谱转化为8级一维载荷谱。依据半轴的损伤特性和低载强化特性,研究强化载荷之间的等强化准则,将强化载荷折算到最佳载荷级,减少了载荷加载频次,提高了试验效率。     

装载机连杆载荷测试与载荷谱编制方法研究

为了研究装载机连杆载荷与疲劳可靠性试验所需载荷谱特性,提出一种连杆载荷测试与载荷谱编制方法。设计连杆力测试传感器,在大石方、黏土、砂子和小石方4种物料工况下进行连杆载荷测试试验。利用峰谷抽取和小波处理实现了实测数据的压缩编辑,通过雨流计数获得了合成工况下连杆载荷均值频次和幅值频次分别服从正态分布和三参数威布尔分布的拟合数学模型,且载荷均值分布和幅值分布相互独立,编制了连杆二维载荷谱和疲劳试验程序谱,为连杆结构疲劳可靠性分析提供依据。     

双转子系统内转子不同心频谱特性分析

采用Timoshenko梁建立双转子系统的有限元模型,再根据三弯矩方程计算内转子不同心引起的附加轴承载荷,将轴承载荷引入双转子动力学方程,最终建立内转子不同心的双转子系统动力学模型.采用Newmark-β法求解系统动力学方程,分析不同心对转子系统振动频谱的影响.搭建了双转子试验台对仿真结果进行验证.研究表明:内转子轴承...     

基于二维载荷谱的疲劳寿命估算

在随机疲劳载荷作用下．应用雨流计数法建立二维疲劳载荷谱,将随机载荷-时间历程处理成以载荷幅值和均值为变量的二维联合概率密度函数：通过建立等幅疲劳中值Su-Sm-N曲面,应用Miner线性疲劳累积损伤理论,提出了基于二维载荷谱的疲劳寿命估算方法？最后,给出了一个具体应用实例,计算结果表明,应用二维疲劳载荷谱进行疲劳寿命计算较一维载荷谱更为合理,具有较好的工程应用价值。     

路面不平度作用下汽车动载分析

建立了二自由度汽车动力学模型,运用虚拟激励法和精细逐步积分法计算了车辆在路面不平度作用下对路面的动载荷,并通过对算例的分析,考察了车速和路面不平度对车辆动载荷变化的影响,及汽车悬架减振器阻尼和动载系数之间的关系.结果表明该方法可行.     

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。