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.     

转向节臂圆锥销孔载荷分布规律研究

汽车转向节臂与转向拉杆由圆锥柱销相连接，它们之间作用有非均布的载荷，分别构造对称三角函数载荷、多项式函数载荷和余弦函数载荷3种不同形式的载荷，应用APDL实现非均布载荷的施加，对转向节臂的强度进行了数值模拟。在应力变化较大区域提取出了定义的3条路径上的应力变化规律，通过电测试验的方法得到了各路径上相应位置测量点的应力值，对比模拟值与实验值可知余弦函数载荷的模拟值与实验值最接近。     

基于动应力的转向架构架载荷识别

通过测力构架法进行转向架构架载荷识别的精度较高,但其制作程序复杂,成本较高,而且在某些情况下不具备制作和使用测力构架的先决条件。因此,提出在仅有关键测点的动应力数据和载荷-应力传递关系的条件下进行构架载荷识别的方法。这种情况下载荷-应力传递系数矩阵往往是病态矩阵,会影响载荷识别的精度。从病态矩阵的实质出发,详细分析了病态矩阵误差的来源和截断奇异值法控制误差的原理。采用截断奇异值法将某型动车组的动应力数据和载荷-应力传递关系矩阵进行载荷识别,并将得到的载荷与利用测力构架法获取的实测载荷进行对比。识别载荷在幅值、相位,以及等效载荷幅值上都与实测载荷接近。结果表明采用截断奇异值法可以较好的识别浮沉、扭转、侧滚、抗蛇形、齿轮箱、制动载荷,具有一定的工程意义。     

含局部减薄缺陷压力管道承载能力研究

局部减薄缺陷会降低压力管道的承载能力,影响管道的安全运行。通过应力强度评定、极限载荷分析及安全评定标准三方面对含局部减薄缺陷压力管道的承载能力进行系统研究,研究了缺陷尺寸(缺陷相对轴向长度,缺陷相对环向角度,缺陷相对深度)对许用载荷、极限载荷和安全评定载荷的影响规律。结果表明,在内压作用下,缺陷相对深度对管道的承载能力影响最大,缺陷相对轴向长度次之,缺陷相对环向角度的影响最小。对比分析发现许用载荷和安全评定载荷基本吻合,极限载荷值高于许用载荷值34.92%左右;许用载荷与安全评定载荷的比值会在一定范围内波动,存在缺陷尺寸相关性;极限载荷值与许用载荷值的比值和局部减薄缺陷的尺寸无关。相对于极限载荷,许用载荷、安全评定载荷是安全的,符合工程应用的要求。     

基于某航空发动机涡轮叶片的热流固耦合分析

以某航空发动机的整体型涡轮叶片为研究对象,基于数值模拟的方法对涡轮叶片在离心载荷、热载荷及气动载荷作用下的叶片结构强度进行了研究,分别对离心载荷、热载荷+离心载荷、热载荷+离心载荷+气动载荷三种载荷工况下的应力与位移的分布趋势与叶片节点上应力值变化趋势进行了研究。通过有限元结果的对比发现：三种载荷对结构强度的影响顺序由大至小,依次是离心载荷-热载荷-气动载荷,其中离心载荷对应力结果的影响较大,热载荷对位移结果的影响程度较大。通过对三种不同工况下相同叶片上应力值沿叶身节点坐标的变化趋势的对比可以发现：三种工况条件下,应力值沿叶身节点的变化趋势几乎一致。     

汽车齿轮动态响应的有限元分析

用有限元法，对某汽车齿轮建立了二维和三维的有限元模型，分别研究在静载荷和冲击载荷作用下齿轮能承受的最大载荷值。得出了不同冲击载荷持续的时间和冲击载荷值对齿轮强度的影响，为齿轮设计提供了一种新的设计方法和理论依据。     

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。     

二维随机载荷作用下汽车螺旋弹簧疲劳损伤研究

提出了二维随机载荷谱外推的三种方法;对幅值服从形状参数α=1、位置参数ε=0的威布尔分布和均值服从正态分布的二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行了推导,给出了概率密度函数的数学模型。以一款城市SUV为研究对象,采集试验场强化路面的载荷谱数据,提出了采用样本截断方法进行随机载荷谱参数估计的方法。参数检验结果表明,在中高载荷段,采用该方法可以很好地实现对所采集的载荷谱数据的拟合。采用载荷谱分级法对所采集的二维随机载荷进行外推,基于外推的载荷谱对疲劳损伤进行计算分析,研究了不同的载荷分级方法对疲劳损伤计算结果的影响。研究结果表明,当载荷谱幅值分级小于20级时,损伤计算会有较大误差,出现偏小的结果,载荷均值的分级影响相对要小于幅值的分级影响。     

超高压管式反应器极限载荷的试验与有限元分析

基于试验法与有限元模拟法,应用三种确定极限载荷的准则,确定了超高压管式反应器的极限载荷,并进行了对比分析。结果表明,在较高内压作用下,超高压管式反应器的中间部位易最先达到极限承载状态;由零曲率准则确定的极限载荷与试验值、有限元模拟值更为接近,较适合用于确定极限载荷;试验值与有限元模拟值之间的相对误差仅为0. 49%,说明通过有限元模拟法确定极限载荷是准确、可行的。通过试验与有限元分析为超高压管式反应器的设计、运行提供了参考。     

横向载荷作用下螺栓连接松动过程研究

针对横向载荷作用下的螺栓连接松动过程开展研究,给出了面向螺栓松动仿真的建模方法,分析了循环往复载荷作用下接触状态与残余预紧力的变化规律,并研究了载荷作用位置、幅值和频率对螺栓连接松动的影响。分析结果表明：在横向循环载荷作用下,残余预紧力出现交替的上升与下降;螺纹接触面先于螺头承压面进入滑移状态;横向载荷作用在上板或下板对松动没有影响;载荷幅值是影响松动的主要因素,载荷幅值越大松动越容易发生,而加载频率对松动影响较小。本研究分析结果与Junker试验结果一致性良好,可推广到复杂载荷条件下的应用。     

港口起重机车轮表面硬度对应力场的影响

利用ANSYS有限元软件建立轮轨接触的有限元模型.在不同载荷情况下,将表面硬度值对轮轨接触应力场的影响进行了分析和比较,得出载荷和表面硬度之间的关系.载荷小,应力值未超过屈服极限时,应增加表面硬度值,以提高车轮的抗磨损能力；载荷大,为保证车轮的抗疲劳性能,应降低硬度值以降低车轮内应力.     

确定Corten－Dolan疲劳损伤公式指数d的试验方法探讨

近来的研究表明［１，２］，Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ损伤公式中的指数ｄ可能不简单地是一个材料常数，它不但与材料有关，而且还与载荷谱的水平有关，不同的载荷谱将对应不同的ｄ值。ｄ值可由二级循环载荷的程序疲劳试验来确定。本文依据Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ公式的导出原理，探讨了应用二级循环载荷的程序疲劳试验确定ｄ值的具体方法，提出了确定二级循环载荷参数的原则。最后给出应用二级载荷程序试验法确定ｄ值的具体实例。结果表明，应用本文方法求得的ｄ值及估算的疲劳寿命与试验结果符合的很好。     

确定Corten—Dolan疲劳损伤公式指数d的试验方法探讨

近来的研究表明，Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ损伤公式中的指数ｄ可能不简单地是一个材料常数，它不但与材料有关，而且还与载荷谱的汪洋有关，不同的载荷谱将对应不同的ｄ值。ｄ值可由二级循环载荷的程序疲劳试验来确定。本文依据Ｃｏｒｔｅｎ－Ｄｏｌａｎ公式的导出原理，探讨了应用二级循环载荷的程序疲劳试验确定Ｄ值的具体方法，提出子确定二级循环载荷参数的原则。最后给出应用二级载荷程序试验法确定Ｄ值的具体。结果表明，应用     

挖掘机内燃机扭矩载荷谱的编制方法

编制内燃机的载荷谱用于台架试验是新形势下提升内燃机可靠性的必由之路。本文提出了编制用于台架加载的扭矩载荷谱的参数外推新方法,该方法是结构应变载荷到扭矩载荷的迁移,在数据处理及载荷等效方法等问题上进行了优化调整。通过CAN总线采集了挖掘机内燃机的扭矩与转速载荷并剔除了非作业阶段;采用雨流计数法对扭矩载荷计数,依据改进的Smith-Watson-Topper(SWT)方法等效扭矩的均值并计算了等效前后的损伤值;基于统计理论拟合了等效幅值,结果表明偏态分布拟合效果好;确定了最大载荷并编制了扭矩的8级载荷谱,外推106循环次数后的扭矩载荷谱相当于外推前的1 820 h。该方法为内燃机扭矩载荷谱编制提供了参考。     

试验载荷对电动葫芦能效测试的影响分析

针对GB/T30028-2013《电动葫芦能效测试方法》中电动葫芦能效的测试工况进行了研究,重点介绍了该标准规定的关于试验载荷的弊端和试验过程存在的安全隐患,通过现场改变试验载荷进行实物测试,得出了轻载情况下测试能效值偏低,重载情况下测试能效值较高,试验载荷在不低于50%额定载荷情况下电动葫芦能效测试结果与额定载荷情况下测试相当的结论。为降低测试载荷,放宽测试条件提供了理论依据,可有效提高测试效率和安全性。     

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。     

快装塔式起重机移动载荷瞬态分析

通过对快装塔式起重机部分结构的合理简化处理,建立了准确可靠的整机几何模型,对小车的变幅过程进行了移动载荷瞬态分析,载荷步1、载荷步20和载荷步42的分析结果显示位移和应力都在正常范围。快装塔式起重机末端某节点在3个方向上的时间历程挠度曲线显示:载荷距离塔身变远挠度值变大,但挠度值一直处于可接受范围。     

载荷历程效应对316L钢疲劳蠕变行为的影响

设备运行时,由于操作需要或其它一些偶然因素,载荷幅值常会发生变动,不同幅值的载荷先后加载会产生载荷历程效应,导致材料响应发生改变.通过316L不锈钢高温环境下单级、两级应力和温度载荷的疲劳蠕变试验,研究了载荷历程效应对316L不锈钢疲劳蠕变行为的影响.结果表明,在高低、低高两种两级加载模式的作用下,载荷历程效应使得材料疲劳蠕变行为在载荷转变时有明显的差异.不同幅值、不同寿命分数的第一级载荷作用将使材料发生不同程度的硬化或软化,进而影响后继第二级载荷作用下材料的循环行为.     

装载机半轴变均值、变幅值标准载荷谱制取方法

结合装载机分段作业特点,提出了装载机半轴变均值、变幅值标准载荷谱的制取原则与方法,解决了均值、幅值“归一化”问题,最终建立装载机半轴标准载荷谱。     

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。