焊接结构抗疲劳优化设计方法及应用

焊接结构的破坏往往表现为焊接接头的疲劳破坏,提出考虑焊接接头疲劳损伤约束的焊接结构抗疲劳优化设计方法.根据国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件疲劳设计评估标准,基于Miner累积损伤理论,提出虚拟疲劳试验技术预测焊接接头的累积损伤,以焊接接头的累积损伤为约束进行抗疲劳设计,采用基于试验设计的近似模型优化策略提高计算效率.采用此方法对某焊接构架进行了抗疲劳轻量化设计,选取10个设计变量,进行120次试验设计创建Kriging近似模型,在近似模型上应用序列二次规划算法进行优化设计,在结构尺寸、应力及给定焊接接头累积损伤约束下,构架重量减轻11.6%.此方法为设计过程中保证焊接结构的疲劳可靠性提供了一种新途径.     

大型刚柔耦合车辆动力学系统仿真研究

为缩减柔性体集成规模,满足约束作用精度要求,提出了一种体现柔性体约束运动特征的接口处理技术对策及其相应预载方法。特征约束模态体现了柔性体接口界面的主要静态变形特征．必须全部保留。为此,根据柔性体受力分析将复杂约束划分为主要约束和辅助约束。以最少的约束模态数目实现主要约束,利用弹性约束内力逼近辅助约束。按照具体的约束变形情况,在子结构模态求解之前,合理确定固有模态的截取。由于柔性体预载变形,刚柔耦合系统只能以部件或构件刚性耦合方式进行预载分析。D35钳夹车刚柔耦合仿真表明,上述技术对策的应用不仅得到了与动应力试验相吻合的内力分析结果,而且验证了其柔性体摩擦约束的稳定性。     

基于DataSocket技术的远程振动监测系统设计

基于DataSocket技术构建振动监测系统,实现了机械振动的远程监测,可以对机械设备的异常振动进行在线监测,为机械设备的故障诊断提供了依据。     

基于DSP的模糊PID温度控制系统设计

介绍了一种基于DSP模糊PID算法的数字温度控制系统。该系统采用DSP TMS320 LF2407为微处理器,利用DS18B20温度传感器采集数据,经过模糊PID算法处理控制PWM输出,该输出经功率放大后控制半导体制冷器,从而使受控对象在要求的时间内达到设定的参考温度。实验结果表明：该系统稳定性能好、响应速度快、调节精度高,在0-100℃范围内控温精度达到±0.1℃。该系统具有一定的应用前景。     

基于C8051F020的便携式轨道车辆称重仪

设计一种新型便携式轨道车辆称重仪,实现轨道车辆质量及偏载状态的动、静态测量.采用特殊设计的应变式称重传感器,通过支撑装置固定于轨道内侧,车辆质量由轮缘作用于传感器称重梁,由称重梁变形得到轮重信号.选用C8051FD20高速单片机作为数据采集、处理的核心芯片,采用触发中断技术进行数据采集,具有较好的实时性;通过数据排序及平均处理,提高动态称重精度;采用液晶显示器、微型打印机及RS-485标准串口实现人机交互及数据通信.经实测:该系统在通过速度不大于5km/h时,动态称重精度优于3%.     

基于nRF2401的分布式测温系统设计

利用温度传感器DS18B20、AT89S51单片机和nRF2401收发芯片设计分布式无线温度测试系统。将温度传感器DS18B20采集到的温度数据送入单片机中进行处理,通过nRF2401实现远程数据的传输,采用USB接口与PC机进行高速通信,从而实现实时监测环境温度的功能。本系统在室内传输距离为50m左右,室外可达100m,具有一定的实用性。     

柴油机曲轴整体三维应力精细分析

论述了求解大规模工程问题的有限元子结构技术原理,并对１６Ｖ２４０ＺＪ柴油机曲轴进行了整体结构的三维有限元精细计算分析。整根曲轴采用八节点块体元划分网格,共分为三万多节点;将机体与整根曲轴组装在一起建立计算模型,从而实现真正意义上的整体计算;对曲轴连杆颈圆角部位进行了网格加密处理,并分内、外两种圆弧情况,进行了对比,计算结果在实际工作中得到了应用。     

基于LabVIEW的虚拟振动测试仪的研制

本文介绍了LabVIEW软件,并采用LabVIEW软件开发了虚拟振动测试仪,可完成振动信号实时采集、处理和分析以及振动测试的教学演示,具有功能强、成本低、易维护的特点.     

提高焊接结构疲劳寿命的刚度协调策略与应用

焊接结构疲劳破坏的力学本质是局部应力集中,应力集中又是刚度突变所为,从刚度协调的角度分析了应力集中的原因。基于国际焊接学会IIW标准计算了对接平焊缝在不同刚度下的疲劳寿命,结果表明,焊缝磨平后疲劳寿命至少提高3．86倍;对盖板加强梁的疲劳寿命分析表明,加强板厚度增加1倍,则刚度增加1倍,而其疲劳寿命降低1倍;两个11W标准算例证实了刚度协调对提高疲劳寿命的作用。基于实测动应力的焊接构架疲劳寿命预测,同样说明了刚度协调能显著提高结构的疲劳寿命,预测结果得到了试验验证。     

基于等效结构应力的焊接结构疲劳寿命评估

焊接结构的疲劳破坏往往发生于焊缝部位,对于焊缝部位的疲劳分析常用方法有基于名义应力的BS7608标准的、IIW标准的方法,以及基于结构应力的ASME方法.基于等效结构应力的主S-N曲线疲劳寿命预测法由新奥尔良大学的董平沙教授提出,该方法具有疲劳寿命结果不受有限元模型网格大小影响,以及不受接头类型限制的主S-N曲线数据等特点.分析了该方法的疲劳寿命预测原理,并对某搭接接头进行实例分析,验证了该方法的可行性.