高通滤波对脉冲型地震动非弹性反应谱的影响

近场脉冲型地震动中包含高能量的低频脉冲，滤波处理中的高通滤波会改变低频与其他频率成分间的相对大小，进而对地震动反应谱产生不可忽视的影响。选取了一组近场脉冲型地震动，根据脉冲频率fp定义6种相对截止频率，研究了非因果性高通滤波对等延性非弹性位移反应谱、等延性位移比谱、等延性强度折减系数谱和能量谱等四类反应谱的影响规律。分析结果表明：非弹性反应谱对滤波参数较为敏感；相对截止频率和延性系数越大，滤波后反应谱的变化越显著。截止频率较大时，在局部微小周期段内，滤波可能导致非弹性反应谱急剧变化；当截止频率小于0.2fp时，反应谱特征无显著变化。因此，脉冲型地震动的高通滤波处理应考虑脉冲频率的影响，合理选取截止频率。     

基于时程分析法的全焊接球阀抗震特性分析

为研究全焊接球阀的抗震特性,本文以地震动规范反应谱为基础,从PEER地震动数据库选取天然地震波作为课题抗震性能分析研究的载荷,应用时程分析法和瞬态动力学分析计算方法,对球阀安装结构的应力及其变化规律进行了分析计算,并将计算结果与反应谱法计算结果进行对比,结果按照JB-4732《钢制压力容器—分析设计标准》要求进行评价。结果表明:全焊接球阀满足抗震性能设计要求,所采用的工程结构抗震性能瞬态动力学分析研究方法能够应用于全焊接球阀管线系统抗震分析,为今后天然气管道设备及构件的抗震性能分析研究提供了一种可参考借鉴的手段。     

军用车辆传动系零件载荷谱的建立

研究建立军用车辆传动系的全寿命设计谱和试验载荷谱。采用雨流法对实车测得的载荷时间历程进行二维统计处理，建立并检验载荷幅值与均值的二维分布函数，结合军用车辆传动系零部件的载荷特点，对车辆多工况全寿命载荷谱进行合成，得到可供军用车辆传动系零部件疲劳设计和试验用的设计谱与试验谱。     

拟合D-V-A联合谱及各项峰值的人造地震动

结合D-V-A联合谱的宽频带特点及传统人造地震动方法在拟合各项峰值方面的局限性,提出了一种可同时拟合D-V-A联合谱及各项峰值的人造地震动新方法。根据小波变换的原理,在时-频域将天然地震波加速度时程进行分解,确定对峰值加速度(peak values of acceleration,简称PGA)和峰值位移(peak values of displacement,简称PGD)贡献最大的小波分量,对其初步调整后拟合D-V-A联合谱及PGA,PGD值;在此基础上,通过在时域叠加小波函数对加速度时程进行小幅度修正,提高D-V-A联合谱的拟合精度,同时对峰值速度(peak values of velocity,简称PGV)贡献最大的小波分量进行振幅调整,拟合PGV值;循环执行多次后,生成的人造地震动可同时拟合D-V-A联合谱及PGA,PGV和PGD值。算例结果表明,该方法得到的地震动加速度、速度和位移时程不仅对目标反应谱及各项峰值均具有较高的拟合精度,且对天然地震波的改动较小,可用于生成高质量的人工地震波。     

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。     

地震速度动脉冲下巨-子结构体动力性能研究

为了研究速度脉冲地震动作用下巨?子结构体系的动力性能,制作了巨?子结构抗震体系及隔震体系的试验模型,首先,选择2组具有速度脉冲特性的实际地震动记录及人工合成的具有相同加速度反应谱而无速度脉冲的地震动时程作为地震动输入,分别对巨?子结构抗震体系及隔震体系进行了振动台试验;其次,利用SAP2000对试验模型进行了仿真分析,并与振动台实测结果进行了对比。结果表明：仿真分析与试验实测结果具有一定的误差,但结构响应的整体变化趋势一致;不论是理论计算结果还是试验实测结果,近断层地震动速度脉冲作用下巨?子结构抗震体系及隔震体系的地震响应要大于无速度脉冲型地震动作用下的地震响应;与巨?子结构抗震体系相比,隔震体系在速度脉冲地震动作用下的反应降低明显,具有良好的减震效果。     

时频非平稳地震动模型及结构随机振动应用

地震动具有显著的时域和频域非平稳性,传统的均匀调制地震动模型不能充分表征时频两域的非平稳性,并影响结构随机振动分析的精准度。为了克服上述不足,建立由多峰平滑包络和非平稳噪声信号点乘而成的非均匀调制地震动模型,该模型能够在时域上充分反映地震动的波动和衰减特性,同时其频谱特征也与真实信号相接近。在此基础上,建立同时以时间和频率为变量的非平稳地震动演变谱随机模型。分析结果表明,以上两种模型在时域和频域的合成精度上均优于均匀调制模型。针对以上地震动随机模型的形式和特点,对传统结构随机振动响应求解方法进行改进。通过算例证明,按照均匀调制模型计算结构随机响应不能充分获得结构时频域的非平稳特性且结果偏于不安全,而利用两种改进模型可以获得更精确的结构响应概率特征和更细致的非平稳性演变过程。     

架空输电线路防振锤动态耗能特性的分析研究

为了探索一种能有效评价防振锤耗能性能的测试方法，在对互功率谱密度法函数物理意义进行分析的基础上，提出了在对防振锤采用等幅扫频激振时测量激励与响应的互功率谱密度的方法。对FR型电力防振锤的试验结果表明，在对互功率谱密度函数进行积分后，可以直接得到防振锤的固有频率、耗能曲线等参数，完整地反映出防振锤的动态耗能性能。     

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。     

微凸体分布计算方法对曲面接触预测的影响

为借助Greenwood-Williamson(GW)接触模型开展粗糙表面接触分析，基于微凸体识别的参数定义法和基于随机过程理论的谱矩法都被广泛用于微凸体分布参数计算。为厘清应用不同计算方法产生的接触求解差异，针对粗糙曲面接触，利用快速傅里叶变换重构获得不同统计分布下的粗糙表面随机样本，由三点定义法和谱矩法分别计算仿真样本的微凸体峰点分布参数，对样本开展GW接触分析，得到两种计算方法下接触预测结果，对结果进行了对比讨论，分析了样本表面统计分布参数、高通滤波常数、曲率半径和载荷的影响。最后，通过试验数据对谱矩法的计算偏差进行了检验，对微凸体分布参数计算给出了建议。     

基于时域损伤编辑法的整车道路模拟试验谱编制

整车道路模拟试验需要真实再现车辆的服役载荷,传统的载荷谱编制方法已无法满足其对试验谱的要求,因此急需采用一种能完好保留服役载荷特征的试验谱编制方法。通过分析比较几种常用的编谱方法,发现时域损伤编辑法可在完好保留服役载荷各项特征(幅值、频率、加载次序和多通道相位)的同时,实现试验时间的缩短,是适用于道路模拟试验的一种有效的编谱方法。以某轿车试验场实测载荷谱为基础,应用该方法生成了试验加速谱。从幅值域和频率域对加速谱的有效性和合理性进行了理论验证,发现加速谱在缩短试验时间的同时,完好保留了原始载荷谱的损伤值和各项特征。最后,应用该试验谱建立了整车耐久性台架试验,试验结果与汽车试验场试验相一致,进一步验证了该方法的正确性。     

转向节多轴虚拟试验台架载荷谱应用研究

不同类型的台架载荷谱对转向节的疲劳损伤影响规律有所不同，因此探求精确的载荷谱编辑方法仍是亟待解决的重要问题。以经过校验后试验场载荷谱为数据来源，简化了冗余的转向节耐久规范；通过悬架运动学及柔顺性(Kinematics Compliance, KC)试验和虚拟迭代法，从静态与动态验证了整车多体动力学模型的准确性；采用时域编辑法，生成了保留时域与频域特征的转向节台架随机谱；基于损伤等效原则创建了转向节四级台架程序谱；从统计转向节关键点各方向的伪损伤值占比出发，以转向节模态试验验证后的有限元模型为载体，搭建了转向节多轴虚拟台架；应用模态应力恢复法，讨论分析转向节虚拟台架下的原始谱、台架随机谱、台架程序谱对其疲劳损伤的影响，结果表明三者激励下的转向节疲劳损伤分布保持一致，台架随机谱与台架程序谱较原始谱最大损伤比分别为0.75和1.7,验证了台架载荷谱编辑方法的准确性，说明了转向节虚拟台架的工程实用性；最后，通过虚拟台架传递矩阵确定了引起转向节疲劳损伤的载荷与道路类型，为结构改进提供数据支撑。     

疲劳／断裂加速试验载荷谱编制的损伤当量折算方法

提出了疲劳／断裂加速试验载荷编制的损伤当量折算方法，使用方法编制的加速试验载荷谱能大大压缩试验时间，并保证加速谱与原谱对构件造成的损伤等效，从而使试验结果真实，可靠。     

民机金属结构地空地不变的载荷谱加重方法

全尺寸疲劳试验是飞机研制过程中必不可少的一个环节,但是其过长的试验周期已成为制约型号研制的瓶颈。本文提出了地空地不变的加重方法及寿命反推方法,能在保证地空地载荷不变的情况下提高每块谱的损伤,减少总循环块数,达到缩短试验周期的目的,同时可用加重谱反推原谱寿命。本文选取某型飞机外翼放油口部位进行验证试验,在加重1.2倍的情况下,用加重后的疲劳寿命反推原谱疲劳寿命,破坏部位和原谱下破坏部位相同,寿命反推结果与试验结果的误差在工程可接受范围内,说明本加重方法具有一定的工程实用价值,可供后续研究人员使用。     

随机行走激励楼盖振动加速度反应谱

采用蒙特卡罗法生成大量移动的随机单人步行荷载曲线,在此基础上计算得出1 000条竖向加速度均方根响应的反应谱曲线,并生成标准反应谱曲线模型。从实际工程入手,通过3个现场实测楼盖工程案例,验证标准反应谱曲线计算方法的可靠性,将标准反应谱法计算的理论值与现场最不利工况测试的响应结果、有限元方法计算的理论值进行对比,结果吻合。标准反应谱法有助于获悉引起结构响应的主振型以及最大响应处的位置,对结构减振控制起到参考作用。所建议的反应谱方法可用于计算随机步行荷载作用下大跨楼盖的加速度响应。     

ZY-1A型摩托车驱动桥试验载荷谱研究

在进行摩托车驱动桥可靠性试验时,因摩托车驱动桥在我国目前尚没有相关的国家标准或是行业标准,如何真实客观地对其进行评价一直缺少相关的依据。通过对ZY-1A型正三轮摩托车驱动桥在典型路面上的道路载荷谱进行测量和研究,分析总结了道路试验载荷谱的编制方法,并应用该方法建立了ZY-1A型正三轮摩托车驱动桥的可靠性试验载荷谱。通过在MTS零部件试验系统上应用道路试验载荷谱完成摩托车驱动桥垂直弯曲疲劳试验的方法,实现了摩托车驱动桥室内模拟试验。     

碳糊电极示波极谱滴定测定锌离子

本文研究了示波极谱法来指示滴定终点测定锌离子，研究了反应的最佳条件，并测定了锌矿石中锌的含量，结果满意。     

浓缩随机载荷谱试验研究

用运输机类型的随机谱载对中间有圆孔的LY12CZ试件进行裂纹形成和扩展试验，然后分别用两种浓缩谱进行试验研究。结果表明在裂纹的形成和扩展阶段对寿命起主要作用的参数影响是有明显差别的。特别是运输机谱中的地-空-地循环，在裂纹扩展的公式中对裂纹形成寿命的贡献估计不足。根据疲劳的材料常数对裂纹扩展的材料常数进行修正得到的计算结果与原谱的试验结果相当吻合。     

装载机驱动桥疲劳试验扭矩加载谱编制方法研究

为了使装载机驱动桥疲劳试验更加真实地反映装载机实际作业情况,研究了装载机驱动桥疲劳试验扭矩加载谱的编制方法。在扭矩加载谱的编制过程中,根据装载机驱动桥实际扭矩特性,提出了驱动桥疲劳试验时前传动轴正反转加载的方法,确定了前传动轴载荷谱的分级数、载荷循环阈值和疲劳试验时的转速。结果表明：依据前传动轴正反转加载的方法处理的等效效果与装载机实际作业情况相一致,很大程度地降低疲劳试验难度;疲劳试验时前传动轴转速的选择方法可使疲劳试验更加真实地模拟装载机实际作业情况;加载一个强化疲劳试验加载谱块需11.4 h,相当于装载机实际作业609.2 h,明显加快了驱动桥疲劳试验的进程。     

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。