电连接器接触件振动可靠性试验评估

针对振动环境下电连接器接触件可靠性的快速评估问题,建立考虑接触件在电连接器内部的安装情况和插头插座连接情况的振动模型,利用ABAQUS软件进行正弦和随机振动仿真,得到了插孔和插针间的相对位移和插孔簧片根部应力的变化规律;建立随机振动应力作用下,接触电阻基于Wiener过程的退化模型,考虑漂移系数和扩散系数的随机性,结合加速因子不变原则建立漂移系数和扩散系数的加速模型;给出基于上述模型的步进应力加速退化试验数据统计分析方法;制定振动环境下接触件步进应力加速退化试验方案并开展试验,通过对接触件插拔力的研究和对接触表面的微观分析验证了失效机理,对试验数据的统计分析验证了所建模型的正确性,给出接触件寿命和振动量级间的关系,实现振动环境下电连接器接触件可靠性的快速评估.     

汽车燃油分配管加速振动试验研究

应用Miner线性累积损伤理论，对汽车燃油分配管加速振动试验进行分析和试验。以试件上应力薄弱部位的响应幅度变化作为控制点，当振动幅度变化为稳态振幅的85％．90％时，作为判定试件振动疲劳寿命的依据，从而确定试件的寿命与载荷强度的关系。通过对某型东风轻卡汽车燃油分配管实例的试验研究，获得加速试验的强化系数K。试验表明，所施加的载荷幅值，完全符合由累积损伤理论给出的加速振动试验公式。该强化系数K的获得，对指导燃油分配管规范试验，具有一定的参考价值。     

高速列车车体加速寿命试验载荷谱编制及分析

铝合金车体是高速列车的关键核心部件,设计中需要满足超长疲劳寿命要求。工程中,为避免实际运行中发生疲劳失效,同时降低试验成本,常采用加速寿命试验方法。采用车辆系统动力学方法计算获得车体随机载荷谱,对载荷谱进行处理,得到载荷频次图;基于FKM标准,编制三种载荷比下1×10⁷次循环对应的车体加速载荷谱;采用有限元法,分别施加三种载荷比条件下的载荷谱,得到对应的加速系数;分别采用线性及非线性损伤累积理论,分析载荷块谱的加载顺序对车体损伤累积的影响。得出结论：在原始载荷谱和加速载荷谱作用下,车体结构各点疲劳损伤均小于1,满足设计要求;分别提高载荷比至P=1/3和P=2/3,对应的加速系数为12.75和218.65;载荷谱加载顺序对车体疲劳累积损伤有影响：以P=2/3为例,高-低顺序载荷谱循环632次时,损伤值累积达1,而对应相同的损伤值,低-高顺序载荷谱仅需要循环614次。结果表明车体承受载荷存在低应力幅占优的特点,即低-高加载顺序具有更好的加速效果。对车体加速寿命试验载荷谱的编制及分析方法研究,为车体台架疲劳试验提供理论依据及科学指导。     

小子样机械产品可靠性试验研究

阐述了加速寿命试验的基本原理、方法。针对小子样机械产品，利用基于随机振动试验的应力、寿命关系，结合将产品视为成败型，寿命服从指数分布、对数正态分布或威布尔分布下的经典可靠性分析方法，建立了加速试验下的子样容量、加速应力、正常应力、额定工作时间、试验时间、置信度以及可靠度之间的关系。从理论上解释了提高产品承受的应力可减少子样容量的现象。提出了控制产品承受最大应力的措施，以保证在加速试验下产品的失效机理不发生变化。     

步进加速寿命试验及参数估计

阐述了加速寿命试验技术的基本原理、方法，定义了适合步进加速随机振动试验的过载系数．提出了定数截尾步进应力加速寿命试验数据的参数估计方法，在加速寿命试验具备4个假设条件的基础上建立了时间等效模型，通过结合随机振动的加速试验曲线公式建立的时间等效模型，并利用历史数据首先确定参数b，以实现各级应力下的试验时间等效折算。采用改进的极大似然法(MMLE)、最好线性不变(BLIE)和线性回归技术估计威布尔分布中的未知参数。根据随机振动试验结果对3种参数估计方法的有效性进行了分析。     

气体传感器电应力可靠性试验与分析

以LNG气体传感器为研究对象,文中在对该气体传感器失效模式和失效机理调研的基础上,建立了气体传感器在电应力作用下的失效物理方程,进行了以电应力为加速因子的恒定应力加速寿命试验.结果表明,在电应力作用下,传感器的失效物理方程为Arrhenius模型,主要故障是传感器零位输出漂移严重.经对试验数据进行统计分析,求得了传感器在电应力作用下的可靠性参数估计值及加速寿命方程,为传感器的寿命分布检验及寿命评估奠定了基础.     

硬涂层阻尼结构的随机振动疲劳寿命分析

为了研究硬涂层阻尼结构的疲劳寿命合理的分析方法和对结构寿命影响的基本规律,利用有限元模拟技术进行带硬涂层阻尼的悬臂薄壁梁结构的随机振动疲劳寿命计算。以一个悬臂薄壁梁为对象,首先,对该结构涂敷硬涂层前后的模态和谐响应进行计算,获得模态频率和危险部位应力响应函数;其次,采用随机振动疲劳寿命频域分析法对涂层前后悬臂梁进行有限元仿真计算,获得相应的寿命和损伤云图;最后,在电磁振动台上进行随机振动基础激励的编谱加载,获得涂层前后悬臂梁的振动疲劳寿命和损伤行为。结果表明,硬涂层能够延长悬臂梁振动疲劳寿命,可以减缓疲劳裂纹扩展速率。通过对比模拟和试验结果的误差分析,证明振动疲劳寿命模拟方法的合理性。     

铆塞加速寿命试验设计及标准探究

为了给国内厂商生产的铆塞提供产品可靠性支持,降低铆塞的测试周期和测试成本,提高国产铆塞产品的市场竞争力,根据铝钢封闭式铆塞的工作原理、工作环境以及失效形式,选择循环冲击载荷和热循环作为铆塞加速寿命试验的加速应力,结合修正Miner疲劳累积损伤理论和修正Coffin-Manson模型,假设出铆塞的加速寿命模型,设计出一套铝钢封闭式铆塞加速寿命试验。根据试验结果,总结了铝钢封闭式铆塞应力与寿命之间可能存在的关系,为铆塞可靠性提供了理论依据。     

基于ANSYS的专用喷洒车主管路随机疲劳分析

应用ANSYS有限元分析软件,在路面不平度所引起的随机振动激励下.对喷洒车主管路进行频率响应分析,获得结构动态应力响应PSD(功率谱密度),根据线性累积损伤理论和材料的S-N曲线,计算出结构的疲劳寿命.     

动车组高压跨接电缆加速寿命试验研究

高压跨接电缆作为动车组动力系统的重要部件,直接决定了动车组能否平稳运行。本文对动车组高压跨接电缆进行了温度-振动双维度的加速寿命试验,建立了温度应力和振动应力的函数与某寿命特征的对数函数的加速寿命模型,通过极大似然函数方法求解模型中的未知参数,获得电缆在常温、正常振动频率时的使用寿命。     

一种可调加速度放大率装置的结构与仿真设计

为了在产品的随机振动过程中实现加速度放大率可调节,从材料力学、振动理论等知识出发,设计出一种加速度放大率可调装置,理论放大率调节范围为2.2～5.4,并通过数值仿真和振动试验对其放大效果进行了验证.结果表明,文中提出的加速度放大率理论计算公式准确可靠,此装置加速度放大效果良好且装置结构简单,适用性好.此理论公式与装置可...     

空间光学载荷探测器组件抗冲击隔振设计

针对广角极光成像仪整机Z向冲击试验后探测器损坏的问题,提出在镜头组件与头部框架间设置隔振器的解决方法。首先,确定隔振方案为被动局部隔振;然后,从材料、刚度和安装方式等方面完成金属橡胶隔振器的设计。接着,运用有限元方法对结构进行模态分析和冲击载荷响应仿真分析。最后,对广角极光成像仪整机产品进行了力学实验,实验结果与仿真分析结果一致。实验结果显示:安装隔振器后,探测器位置测点的正弦振动加速度响应最大降低了26.2%,随机振动加速度响应最大降低了72%,冲击加速度响应最大降低了48%,说明该隔振器具有显著的减振效果。在实验完成后对产品进行检测,发现产品并无异常,说明结构设计满足要求。     

基于流固耦合的高压油管振动疲劳特性研究

以高压油管为研究对象,开展了基于流固耦合方法的振动疲劳特性研究。通过计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)仿真获取高压油管内部燃油脉冲压力,并建立高压油管流固耦合模型进行振动特性仿真分析,能更准确地预测高压油管的振动疲劳寿命。结合发动机振动激励功率谱密度(power spectral density,简称PSD)信号、材料S-N曲线和传递函数结果,通过疲劳损伤累积模型进行了两种高压油管模型的振动疲劳寿命预测,对比分析了考虑燃油脉冲压力对振动疲劳寿命的影响,为后期高压油管的优化设计提供了指导。     

高耸塔器风致疲劳寿命时域分析

针对沿海多风地区高耸塔器可能因长期风致振动导致的疲劳问题,以随机风致应力响应的时程模拟、风速风向联合分布模型、雨流法以及Miner疲劳累积损伤理论为基础,提出了基于时域法的高耸塔器风致疲劳寿命数值计算方法,并针对某一典型高耸塔器进行了相关分析。结果表明：长时间的空塔工况可能导致该塔器严重的疲劳损伤甚至失效,而操作工况下的风致疲劳寿命一般可以满足设计年限要求;横风向共振是引起该塔器空塔工况风致疲劳的决定性因素,而强风造成的顺风向振动是导致其操作工况下疲劳损伤的主要原因;该塔器空塔和操作工况下的疲劳分布曲线分别呈多峰型和单峰型,可见顺风向的疲劳损伤比横风向更为集中。     

矿用自卸车牵引变流器的振动测试及仿真

针对矿用自卸车无振动试验标准参照的现状而导致核心部件牵引变流器结构可靠性难以评估的问题,对某型号矿用自卸车牵引变流器安装部位进行了振动加速度数据采集,并进行了数据检验、功率谱密度计算和数据归纳,得到了空载和满载两种工况不同振动方向的实测振动加速度谱密度曲线。为进一步解决振动试验台在验证时无法按照产品使用寿命长时间运行的问题,对实测谱进行了加速计算,将振动量级提高而试验时间大幅度缩短。对牵引变流器进行了有限元建模、模态分析和基于加速实测谱的随机振动分析,得到了表征结构应力水平的1σ应力分布,最终确定了牵引变流器的结构疲劳寿命满足使用要求。振动测试及仿真分析方法可为同类产品开发提供参考。     

高可靠性产品的等效试验技术及可靠性评估

阐述了加速等效试验技术的基本原理和方法。研究了采用过载系数控制加速随机振动试验的实现手段。给出了过载系数上限的经验确定方法和试验时间等效换算法。针对疲劳寿命服从两参数威布尔或对数正态分布的情况 ,提出了两种适用于小样本、零失效的可靠性评估方法 :疲劳寿命分散系数法和可靠度下限法     

腐蚀退化加速因子模型与分析

加速腐蚀试验是加速退化试验的特例,为了确定腐蚀退化加速因子,以预测材料/结构在服役环境下的使用寿命,提出加速腐蚀试验相关性要求必须满足的4个条件:不同环境下的腐蚀特征量分布特性不变、某些重要分布参数不变、腐蚀动力学规律相同及ACF(acceleration corrosion factor)为定值。明确腐蚀退化加速因子的定义,并结合腐蚀特征量5种典型的分布特性,建立腐蚀退化加速因子的表达式以及相关性要求。针对材料学科常采用的平均腐蚀率对比方法,提出平均腐蚀率的描述形式,最后结合LY12CZ铝合金材料的腐蚀试验,给出确定腐蚀退化加速因子的一个典型算例。     

基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析

预测承受随机载荷结构件的疲劳寿命是一个复杂的问题,应用Miner线性损伤准则经常会得出偏于冒险的寿命预测。非线性累积损伤理论考虑了加载顺序对疲劳寿命的影响,精度更高,但计算繁琐,且未能用于频域寿命计算。文中给出了一种基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析方法,该方法将频域疲劳寿命的预估结果平分为若干段,考虑顺序效应对每一段结果进行修正并叠加,得到修正的振动疲劳寿命结果,通过简单试验件试验验证了该方法的准确性,对于某加筋板结构在动力学准确建模、多轴应力等效的基础上进行寿命估算,结果证明了方法的有效性和工程可用性。