多级多工况传动载荷处理方法及应用

在单级设计载荷法的基础上,考虑传动系统各部件所选材料、载荷和循环次数的影响,提出多级设计载荷法.以混凝土运输车搅拌桶减速器为例,描述从载荷测试到编制减速器传动系统的全工况载荷谱和齿轮疲劳载荷谱的过程.根据齿轮的疲劳载荷谱,分别用单级设计载荷法和多级设计载荷法计算各齿轮的弯曲当量转矩和接触当量转矩,并用两种方法计算的当量...     

掘进装备推进机构载荷顺应性及其评价方法

掘进装备推进机构是掘进装备的重要子系统,需要承受来自作业环境的重载荷、大突变载荷,同时需要传递大推进力,并实现精准的运动和力传递功能。若其刚性不够将难以承受重载荷;若其柔性不足将难以顺应大突变载荷。为解决其在推进过程中刚柔冲突的一对矛盾,保证其快速、准确、可靠、安全掘进,定义掘进装备推进机构载荷顺应性,提出推进机构载荷顺应性设计问题。分别探讨推进机构载荷顺应中心的物理意义及其识别方法,运动耦合性、变形耦合性及弹性储能性的物理意义及其与机构位置精度、所受重载荷、大突变载荷之对应关系。提出涵盖以上三特性的推进机构载荷顺应性设计指标,为建立以顺应中心为设计约束,以载荷顺应最大为设计目标的推进机构载荷顺应性设计方法提供理论基础。通过推进机构载荷顺应性相关指标及其关节反力大小的相关性比较,验证载荷顺应性设计指标的科学性,表明以所提出的载荷顺应度为设计指标,可保证所设计出的推进机构既具备高刚性又具备大柔性,能化解掘进装备在推进过程中刚柔冲突的一对矛盾。     

基于不同标准的100％低地板轻轨车辆 转向架承载结构载荷对比分析

本文基于VDV 152:2016标准和EN 13749:2011标准B-III/IV类转向架,系统分析了城市轻轨车辆转向架承载结构设计需要满足的载荷工况和设计载荷。分析结果指出,VDV 152:2016标准对转向架承载结构的载荷工况和设计载荷较EN 13749:2011标准更详细明确,在相同载荷工况下,其设计载荷不小于EN 13749:2011标准。因此,出于安全考虑,建议根据VDV 152:2016标准确定100%低地板车辆转向架承载结构的载荷工况和设计载荷,且由EN 13749:2011进行补充,作为100%低地板轻轨车辆转向架承载结构强度设计和或试验的理论依据。     

复杂载荷分布参数的确定及疲劳强度可靠度计算方法

材料强度分布和载荷分布是可靠性设计中的两个基本问题。强度分布可以由材料试验得出,而载荷分布则须由对载荷谱进行统计分析后确定。疲劳强度可靠性设计与静强度可靠性设计不同,如果采用与静强度可靠性设计类似的方法处理疲劳载荷谱,得出的载荷分布参数则有可能是错误的。本文在数理统计分析基础上提出一种用于疲劳强度可靠性设计计算的确定复杂载荷分布参数的方法以及相应的疲劳强度可靠度计算方法。     

概率寿命相关的铁路车辆轴颈/轴箱轴承的合理设计评价载荷

合理的设计评价载荷是科学评价轴承设计结果、确保其具有期望可靠性水平的基础。根据轮对各部件机械载荷的相关性,建立了来自于标准AAR M 934轴承寿命预测与台架试验、EN 12082轴承台架试验、EN 13979-1中考核车轮设计疲劳强度、EN13103/EN13104及JIS E 4501考核车轴疲劳强度的轴承载荷确定方法。应用标准ISO 281规定的轴承性能分析及概率寿命预测方法,通过某35.7 t轴重铁路货车轴颈轴承的分析,说明了现有标准相关的轴承载荷差异很大,轴向载荷对概率寿命评估结果的影响很大,现有不考虑或微弱考虑轴向载荷,以及以特定工况来考核轮对部件设计疲劳强度的标准载荷条件,不适宜应用于轴承设计评估载荷;标准JIS E 4501规定的轮对载荷,比较适宜货车轴颈轴承与机车轴箱轴承的设计评价载荷;标准EN 13103/EN13104规定的轮对载荷,比较适宜客车与动车组轴箱轴承的设计评估载荷;标准EN 12082规定的载荷条件,有利于在短时间严格考核轴承。     

乘用车变速器载荷谱的采集与编制方法

为研究乘用车变速器载荷谱的采集与编制方法,以某型前置前驱乘用车变速器为例,根据不同路况,对该乘用车变速器的道路随机载荷谱进行了采集。根据变速器的载荷特性,采用幅值循环计数法对实车测得载荷的时间历程进行了统计处理,编制了乘用车变速器设计载荷谱,建立了乘用车变速器载荷谱采集与编制方法。该方法可为乘用车变速器设计提供准确的设计输入条件、以及为变速器疲劳寿命预测和台架疲劳寿命试验提供参考。     

基于非线性损伤理论的焊接疲劳设计

构建一种基于非线性损伤理论的焊接疲劳设计模式,能有效地用于多级疲劳载荷作用下焊接接头的疲劳设计与分析。所构建的设计模式,不仅考虑了多级疲劳载荷的加载次序效应,也考虑了载荷间的相互影响。采用Manson-Halford累积损伤模型以及改进模型来处理加载次序效应,以应力比的形式来体现载荷间相互作用,利用所构建疲劳设计模式对标准焊接接头进行疲劳设计,讨论了不同疲劳载荷加载次序以及载荷级数等因素对焊接结构疲劳设计参数应力因数的影响,并将设计结果与基于传统Miner理论的设计结果进行比较。数值结果表明,基于非线性累积损伤理论所建的焊接疲劳设计模式,可对焊接接头的疲劳特性进行有效的设计分析,具有较高的精度和可信度。所建焊接结构疲劳设计模式能够较好地处理载荷次序效应以及载荷间的相互影响,且模型参数相对较少,可应用于实际工程设计。     

正置正交加筋薄壁柱壳优化设计参数化有限元方法研究

利用有限元软件建立轴压正置正交加筋薄壁圆柱壳的参数化有限元分析模型,研究结构参数对薄壁加筋圆柱壳结构的临界载荷和屈曲模式的影响。随着蒙皮厚度的增加,结构的屈曲模式由局部屈曲逐步变化到总体屈曲,屈曲载荷上升;随着加筋厚度或宽度的增加,由总体屈曲变化到局部屈曲,屈曲载荷上升。通过等体积时的参数变化对屈曲载荷和屈曲模式的影响研究,表明在对应某体积的设计中,只有一种设计使结构屈曲载荷达到最大,而当此最大的屈曲载荷等于设计载荷时,是最轻重量的设计。在此基础上发展一种基于APDL(Ansys parametric design language)语言的薄壁加筋圆柱壳结构优化设计方法,利用该方法给出设计算例的优化结果。     

机载电子吊舱舱体设计

飞机的外挂载吊舱的飞行环境复杂而恶劣,因此吊舱舱体作为各种载荷的载体是个设计难点,其设计内容主要包含气动设计、载荷计算、结构设计、强度设计与力学试验验证。文中通过某电子吊舱舱体的设计,介绍了电子吊舱舱体设计的完整流程,对载荷计算与结构设计进行了重点分析。该设计和研究思路可作为其他类似产品设计的参考。     

飞机结构强度试验载荷演算方法

针对飞机结构试验设计计算问题,将计算机辅助设计技术引入这一领域,结合飞机的曲面外形,探讨了飞机结构试验设计中的分布式载荷和集中式载荷的演算问题,在UNIX工作站上Motif图形用户界面环境下完成了交互式的载荷演算软件,使载荷演算能够以较高的精度和自动化程度进行,并且可以使载荷演算的结果直观地以图形方式进行显示。结果表明,利用计算机辅助设计的载荷演算方法更精确、快速。