挖掘机工作装置疲劳寿命分析

针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题,进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算,为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据.通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程,对其进行雨流计数统计,推导并确定出结构的S-N曲线,结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命,实现了对结构进行疲劳预测分析的目的,该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据.     

一种面向工程机械再制造的剩余寿命预测方法的研究

针对工程机械的复杂工况史以及再制造的目的,以挖掘机动臂作为研究对象,研究一种面向工程机械再制造的剩余寿命预测方法。该方法结合了CAE工况仿真,并采用BP神经网络算法进行预测,在模拟预测过程中表现良好。     

高速铁路钢轨剩余疲劳寿命预测研究

利用断裂力学理论建立高速铁路钢轨剩余寿命的预测模型;首先对特定线路上钢轨的动载弯曲应力、温度应力、残余应力进行计算,然后利用预测模型估算高速钢轨的疲劳剩余寿命,分析钢轨材料、列车速度系数、钢轨基础弹性系数对钢轨剩余寿命的影响。结果表明:相同营运条件下,U71Mn钢轨剩余寿命比PD3钢轨长;钢轨剩余寿命随列车速度系数的增加而降低,随钢轨基础弹性系数的增长而延长。     

基于非线性连续疲劳损伤的再制造毛坯剩余寿命评估

在考虑裂纹闭合效应对疲劳损伤影响的情况下,对Chaboche提出的非线性连续疲劳累积损伤模型进行了修正,得到了疲劳累积损伤及再制造毛坯剩余寿命评估模型,并由对称循环拉压疲劳试验数据得出了修正模型的相关参数。通过二级加载(高低加载和低高加载)拉压疲劳试验对再制造毛坯剩余寿命评估模型进行了验证,结果表明模型计算值和试验值吻合良好,证明修正后的模型能够准确预测再制造毛坯的剩余寿命。     

液压挖掘机臂杆结构疲劳寿命预测方法研究

液压挖掘机臂杆结构承受复杂的冲击载荷,其疲劳寿命存在许多不确定性因素。首先采用Miner准则,依据实验载荷谱和有限元方法对液压挖掘机工作装置寿命进行了预测。其次研究了结构疲劳寿命变化过程和灰色理论预测模型内在规律的一致性,建立了液压挖掘机工作装置疲劳寿命的灰色预测GM模型,并分别运用GM模型的两种形式--GM(1,1)线性模型及GM(1,1)幂模型对液压挖掘机工作装置进行疲劳寿命预测。分析比较Miner准则、GM(1,1)线性模型及GM(1,1)幂模型三种预测方法。结果表明,三种预测方法结果基本一致,灰色系统模型同Miner准则模型相比误差明显减小且非线性幂模型具有更高的预测精度。基于灰色理论的GM(1,1)幂模型考虑了非线性因素,更适合于液压挖掘机工作装置结构疲劳寿命预测。     

再制造机床主轴的剩余寿命预估

以再制造机床的主轴为研究对象,分析主轴材料的失效模式,总结主轴在高强度工作环境下的失效形式。建立韦布尔分布模型,结合相关系数优化法确定参数,通过人工神经网络计算和Matlab数据归一化处理,在得到主轴性能退化特征指标的前提下,对再制造机床主轴的剩余寿命进行预估。     

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...     

复合材料疲劳剩余寿命预测的动态小波神经网络方法

复合材料的疲劳损伤机制比普通金属材料更复杂,目前还没有理想的数学描述.本文采用动态小波神经网络方法,对复合材料疲劳剩余寿命进行了预测,结果与试验结果很接近.该方法用于非线性动态系统的预测建模,具有推广能力强、收敛速度快、预测精度高等优点.     

抽油杆裂纹扩展的实验研究和剩余疲劳寿命的预测

应用超声波探测抽油杆疲劳裂纹扩展时的深度a, 通过室内实验找出D级抽油杆裂纹深度a和裂纹宽度c之间的比趋向于0.78, 简化后可直接研究超声波信号V和裂纹深度a之间的关系, 从而用V-a关系估算有疲劳裂纹D级抽油杆的剩余寿命, 避免杆断带来的经济损失.     

基于机器学习的设备剩余寿命预测方法综述

随着科学技术的发展和生产工艺的进步,当代设备日益朝着大型化、复杂化、自动化以及智能化方向发展。为保障设备安全性与可靠性,剩余寿命(Remaining useful life,RUL)预测技术受到了普遍关注,同时得到了广泛应用。传统的统计数据驱动方法受模型的选择影响明显,而机器学习具有强大的数据处理能力,并且无需确切的物理模型和专家先验知识,因而机器学习在剩余寿命预测领域表现出了广阔的应用前景。鉴于此,详细分析和阐述了基于机器学习的设备剩余寿命预测方法。根据机器学习模型结构的深度,将其分为基于浅层机器学习的方法和基于深度学习的方法。同时疏理了每类方法的发展分支与研究现状,并且总结了相应的优势和缺点,最后探讨了基于机器学习的剩余寿命预测方法的未来研究方向。     

用剩余疲劳损伤强度预测机械零件疲劳可靠度及寿命的方法

提出在缺乏零件工作载荷谱时，进行该零件疲劳可靠性计计算的方法。用使用过一段时间的零件进行疲劳试验。根据这些试验数据统计出剩余疲劳损伤强度，并利用剩余疲劳损伤强度确定该元件在已使用期内的累积疲劳损伤量。然后用疲劳累积损伤可靠性模型进行零件疲劳可靠性设计计算。     

机械装备的剩余寿命预测

一、引套任何机件均在一定的应力状态、环境介质及温度条件下服役。随着机械装备运转时间的推移,机件表面或内部将会产生诸如磨损、腐蚀、疲劳、蠕变、脆化等损伤。上述损伤累积的过程,也就是机件寿命不断减少的过程,直到该机件完全报废,即寿命终结为止。     

基于J积分方法预测柴油机活塞的剩余疲劳寿命

运用ANSYS有限元程序计算分析了6S35MC-C型柴油机塞的三维温度场和三维应力应变场,进行了高温低周疲劳裂纹扩展模拟试验,并应用当量J积分方法预测了6S35MC-C型柴油机活塞的剩余疲劳寿命。研究结果表明,活塞材料的高温低周疲劳裂纹扩展速率可由当量J积分范围表征,应用当量J积分方法预测6S35MC-C型柴油机活塞的剩余疲劳寿命是可行的,为柴油机安全设计与合理使用具有参考价值。     

基于威布尔分布的疲劳剩余寿命可靠性预测方法

在变应力作用下,机械零件的疲劳寿命为具有分散性的随机变量.威布尔分布是一种连续的概率分布,可以用来描述各种不确定因素对机械零件疲劳寿命的影响.文中用三参数威布尔分布描述零件疲劳寿命的分布规律,建立疲劳剩余寿命的分布模型,并采用解析方法获得疲劳寿命分布参数的点估计值.对在同一应力水平下疲劳剩余寿命的分布规律进行了探讨,结果表明:当前年龄越大,可靠度曲线越陡峭,疲劳剩余寿命的可靠度越低;而年龄越小,疲劳剩余寿命的概率密度曲线越平坦,剩余寿命的分散性越大.     

液压挖掘机斗杆疲劳寿命评估

分析了液压挖掘机斗杆的焊接结构,采用英国钢结构疲劳设计与评估标准BS7608对斗杆进行了焊接疲劳寿命评估.评估结果表明,斗杆与动臂铰接的孔系处焊接疲劳寿命最短,与实际情况相符合,其余评估点基本满足设计要求.     

液压挖掘机关键部件疲劳寿命分析

论文在对某型号液压挖掘机进行典型工况作业试验获取挖掘机工作装置实际作业载荷历程的基础上,利用有限元ANSYS Workbench与疲劳分析软件nCode DesignLife相结合的方法得出挖掘机斗杆的疲劳分析结果。首先利用SolidWorks建模导入Workbench中施加载荷步进行斗杆静力学分析,然后根据斗杆材料的特性得到S-N曲线,并利用合理方法对S-N曲线进行修正,最后结合试验所得斗杆铰点载荷时间历程,选用S-N疲劳分析引擎分析得出斗杆寿命云图。确定疲劳失效易发生的部位,为挖掘机工作装置的疲劳设计提供依据。     

挖掘机工作装置台架疲劳试验载荷等效方法研究

以挖掘机工作装置为研究对象,提出了一种考虑分段载荷均值特性的挖掘机工作装置台架疲劳试验方法,确定了疲劳试验姿态、试验等效载荷及试验载荷加载方式。首先,选取粘土、重粘土、密实硬土三类典型介质进行载荷采集试验,根据挖掘机实际载荷特性,分别对挖掘、提升回转、卸载、返回四个实际工况进行了平稳性检验。其次,选取挖掘阶段溢流阀打开时刻对应的实测油缸位移均值作为台架疲劳试验的加载姿态,通过调整斗尖当量载荷方向使各大应力点当量应力与实测应力误差最小的方法确定加载方向。最后,由力与应力之间的关系计算得斗尖等效载荷,并通过各测点等效应力与实测应力对比验证了该方法的合理性。这种台架试验载荷等效方法为挖掘机工作装置载荷谱疲劳可靠性试验及疲劳寿命预测提供参考。     

液压挖掘机动臂应力谱获取与其疲劳寿命预测

针对挖掘机疲劳寿命预测中缺乏实验数据支持、获取关键节点应力谱不准确、S-N曲线修正过于保守等问题,文中采用理论计算结合实测油缸推力变化得出齿尖挖掘阻力,应用ADAMS与ABAQUS联合仿真得到符合真实情况下动臂各节点应力谱,并用实测数据验证其准确性;通过对应力谱进行雨流计数统计,并引入DFR法对标准S-N曲线进行修正,结合Miner疲劳累积准则对动臂结构疲劳寿命进行预测。根据预测结果表明,预测寿命符合实际设计要求。该方法不仅提高了仿真结果的真实度,而且提供了一套精确的疲劳寿命预测方法。     

再制造毛坯和产品疲劳寿命评估技术研究

疲劳失效是在长期循环应力作用下,材料表面或内部产生永久性累积损伤的过程。再制造是废旧机电产品高技术修复改造的产业化,是我国实现节能减排,建设两型社会指导方针的有效举措。采用科学的方法对再制造毛坯或产品进行疲劳寿命评估是再制造产业化发展面临的重要技术难题。由此,综述疲劳寿命评估技术的研究现状,介绍应用于再制造毛坯和产品的疲劳寿命评估方法,探讨进一步研究的思路和存在的主要问题。     

再制造毛坯和产品疲劳寿命评估技术研究

疲劳失效是在长期循环应力作用下,材料表面或内部产生永久性累积损伤的过程。再制造是废旧机电产品高技术修复改造的产业化,是我国实现节能减排,建设两型社会指导方针的有效举措。采用科学的方法对再制造毛坯或产品进行疲劳寿命评估是再制造产业化发展面临的重要技术难题。由此,综述疲劳寿命评估技术的研究现状,介绍应用于再制造毛坯和产品的疲劳寿命评估方法,探讨进一步研究的思路和存在的主要问题。