基于损伤等效的拖拉机机罩频域振动疲劳加速试验研究

为了验证某拖拉机机罩是否满足颠簸试验标准的结构强度与疲劳寿命要求,根据疲劳损伤等效原则,采用频域疲劳加速方法,计算短时间实测载荷的损伤谱,并将损伤谱进行外推叠加,得到适用于电磁振动台加载的功率谱。通过台架试验验证了某拖拉机机罩的寿命能够达到设计要求。这种频域振动疲劳加速试验的载荷谱编制方法具有重要的实用价值。     

汽车道路模拟试验载荷谱的研究

室内道路模拟试验需要重现测试车辆在试验场道路行驶状态,而时域损伤编辑法与传统编制载荷谱的方法相比更能满足其需求。以测试车辆后独立悬架和副车架试验场载荷谱为原始谱,应用时域损伤编辑法,通过研究损伤时间窗口和损伤保留比例对加速谱时间保留长短和加速前后功率谱峰值差异的影响,选取适当时间窗口对原始谱进行编辑,生成台架加速谱。并从时域、幅值域、频域3个方面对原始谱和加速谱进行分析对比,验证了该方法的合理性。     

客车道路载荷谱分析与疲劳编辑研究

以客车为研究对象,对整车实测的试验场道路载荷谱进行预处理和正确性评判,确定有效载荷谱。计算了应变片、应变花的载荷谱的主应力、Signed Von Mises应力。基于应变伪损伤历程,进行载荷谱加速疲劳编辑。结果表明,通过均方根统计、穿级计数、频域分析等手段,能够很好地评价载荷谱的一致性和正确性;基于损伤历程的载荷谱加速疲劳编辑方法,可以有效地缩短室内耐久试验时间,同时几乎全部地保留损伤。     

烟秆拔秆破碎机机架轻量化设计与随机振动疲劳分析

为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析。首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后计算出该载荷机架的疲劳寿命。结果表明,优化后使机架的在保证结构强度的基础上质量减轻19.6%,当随机振动频率为47.814 Hz时,机架的功率密度谱最大响应值为6.66e-7 m~2/Hz,随机振动载荷下烟秆拔秆破碎机的振动疲劳寿命约为3.65年。     

液压油缸活塞杆耐久分析及优化

为研究旋挖钻机加压油缸的疲劳性能,通过市场调研获取了旋挖钻机加压油缸的一种非常典型的作业工况,测试其压力载荷谱并转换为活塞杆的力载荷谱。根据载荷谱特征,对载荷谱每个作业周期进行拆解分析,得到每个周期包含主卷扬上提、打桩加压、憋压、泄压回转下放4个过程。基于载荷分解得到的单周期动态载荷谱,利用有限元仿真和疲劳分析,对加压油缸活塞杆进行疲劳寿命分析预测,反映实际工况下活塞杆的预测疲劳寿命及风险区域,为后期结构优化提供参考。     

随机弯扭复合载荷下的疲劳寿命估算

通过对联合收割机进行田间电测,获得了逐稿器曲轴的随机弯、扭载荷时间历程;通过载荷谱统计分析与处理,编制了多级疲劳寿命估算谱。分别用名义应力法和局部应力应变法估算曲轴的疲劳寿命,并进行了模拟疲劳试验验证。试验结果表明:名义应力法较局部应力应变法对载荷变化敏感;当实际结构所受载荷接近材料屈服极限时,两种方法估算结果相近。     

基于道路载荷谱的悬置螺栓疲劳寿命研究

在整车道路试验中,发动机悬置失效部位多集中于悬置螺栓,螺栓的断口特征表明,在承受复杂载荷作用下的悬置螺栓的主要失效形式为弯曲疲劳失效。为评价随机载荷作用下悬置螺栓的疲劳寿命,提出一种基于不同矢量之间物理关系的载荷谱转换方法,将实际采集的加速度信号转换为用于疲劳分析的应力载荷谱。结合悬置螺栓的S-N曲线,通过雨流循环计数和等损伤转化法将随机载荷谱编制成八级程序载荷谱,对螺栓进行疲劳寿命分析,依据线性Miner疲劳损伤理论预测了其疲劳寿命。     

常用载荷谱外推算法概述

载荷谱编制流程中,由于时间、测试成本等原因,只能实现短时间内载荷时间历程的测量,且必须采用载荷谱外推的方法来获得全寿命载荷谱。要获得反应零部件长期受载情形的全寿命周期载荷谱,载荷外推是最重要的环节,外推方法的优劣直接决定了编制载荷谱的质量,进而影响后期分析和试验的结果。本文通过综述几种外推方法的算法流程,对载荷谱外推方法的流程提供参考。     

基于有限元分析的扭力梁后桥疲劳寿命研究

为研究汽车扭力梁后桥疲劳寿命,以某商用车扭力梁后桥为研究对象,应用Hyper Mesh软件进行扭力梁后桥有限元建模和仿真,对扭力梁后桥进行静强度分析,确定应变片测点。采集汽车扭力梁后桥各种路况下的工作载荷,分别采用n Code软件和随机载荷谱下计算汽车扭力梁后桥疲劳寿命,均与实际试验结果吻合。通过多通道台架试验对其进行验证,结果表明该仿真方法较为准确。对扭力梁后桥的精准建模,进一步提升其疲劳寿命预测准确性,为零部件的设计提供参考,从而提高车辆行驶安全。     

7CC-5型侧卸农用挂车后轴和转向架路面工作载荷谱

载荷谱是进行农业机械典型零部件的疲劳强度试验研究和寿命估算的基础。为了评价典型零部件的疲劳特性,本文采用峰值计数法来分析7CC-5型五吨侧卸农用挂车后轴及转向架路面的工作载荷时间历程,所计数的载荷量级是峰值出现的次数。本文讨论了初步载荷谱和试验载荷谱所包括的内容及它们之间的区别,重点阐述了载荷峰值的统计分析方法和数据分析的基本原则,并根据采集的路面工作载荷,经过压缩和简化,合成了7CC-5型五吨侧卸农用挂车后轴和转向架的路面工作载荷谱,并编制了用于程序疲劳试验的程序载荷谱。     

随机程序载荷谱

本文介绍了一种新型的随机程序载荷谱,以用于拖拉机零部件在随机载荷作用下的室内模拟试验与寿命预测。并结合红卫-12型手扶拖拉机机架的载荷分析,给出了一般编谱方法。     

与用户数据相关的试验场规范研究

以国内某款车型轮轴加速度和关键零部件应变为研究对象,基于用户数据关联的方法制定了新的试验场可靠性规范。采集我国华东地区典型用户道路载荷谱,以车辆两怠速间载荷谱片段为样本,对样本进行统计分析,得到了用户典型道路的载荷极值以及道路组成,运用里程分位点外推方法得到用户目标雨流矩阵。通过相关性分析,优化计算出与90%用户数据载荷谱关联的试验场新规范,并计算得到试验场加速系数。经过实车验证,新试验规范与现行试验方法相比,可以更好地呈现用户使用过程中出现的失效模式,为产品的开发及试验提供了可靠的帮助。     

基于实测载荷的发动机散热器支架频域加速试验方法

结合某轻型商用车发动机散热器支架用户道路实测加速度信号,提出一种频域加速耐久试验方法。在全国范围内进行用户道路载荷采集。根据单位千米损伤以及路面不平度将所有路面类型分为4类。分别用冲击响应谱和极限响应谱方法对瞬态和静态加速度信号进行处理,综合考虑不同的路面类型,合成功率谱密度作为台架试验目标加载谱。试验结果表明,这种方法充分考虑了车辆实际服役时部件的频率响应特性,更加真实地复现了车辆在用户条件下的载荷。     

驱动桥疲劳强化试验及疲劳寿命的置信区间估计

利用分析法和试验法对驱动桥作台架疲劳强化试验。依据Miner理论推导出疲劳试验的数学模型,对比普通路面和强化路面的道路载荷谱得到强化系数,通过疲劳试验得到驱动桥的疲劳寿命。针对疲劳寿命估计的小样本问题,采用Bootstrap原理得到驱动桥疲劳寿命的置信区间。结果表明:台架疲劳强化试验能够有效地估计驱动桥的疲劳寿命,且缩短了试验周期,节约了试验成本。     

整株秸秆还田机刀轴载荷谱编制与疲劳寿命估算

利用DH5937应力测试系统和传感器技术,对刀轴的弯矩和扭矩进行了模拟实测,编制了刀轴弯扭复合载荷谱.通过迈内尔(Miner)线性累积损伤理论推导出刀轴在复合应力作用下的疲劳寿命估算式,并利用刀轴弯扭载荷谱估算出刀轴的疲劳寿命,较设计寿命提高了433 h.     

峰值计数法疲劳载荷谱的编制与统计处理程序

本文根据峰值计数法的计数原理,提出了峰值计数法及其疲劳载荷谱的编制程序。通过Z80M-5计算机,经过D 7A模拟接口对实测到的磁带记录模拟信号自动进行采样和压缩处理,用峰值计数法进行计数,按疲劳统计原则进行统计处理,给出的疲劳载荷谱直接用于室内模拟加载试验或疲劳寿命预测分析。文中还就用峰值法编制疲劳载荷谱的过程中遇到的问题如子样的统计处理,波动中心的计算等进行了讨论,并给出了母体最大值的推断公式。     

对于拖拉机前轴弯曲疲劳试验上限载荷的探讨

利用拖拉机原始载荷谱及试验数据对比,通过不同车辆间的试验标准对比,分析轮式拖拉机前轴疲劳试验标准中关于最大载荷的选取,表明标准JB/T 9828-1999规定的疲劳强化试验最大载荷的选取偏大,并对如何选取最大试验载荷进行了探讨。     

双参数疲劳载荷谱的编制

本文比较扼要地阐述了疲劳载荷谱的编制过程,探讨了雨流法为代表的双参数计数法及其各种类型疲劳载荷谱的编制方法与简化原则。文中还就载荷谱的编制过程中,遇到的统计分析作了说明,给出了母体最大值的推断公式和在任一应力水平下对应变程循环次数的计算公式。对实测到的40犁体载荷波形用雨流计数法进行计数和统计推断,编制出了五种类型疲劳载荷谱。文中还给出了室内加载试验谱的折算公式。     

结合载荷相关性分析下摆臂快速模拟试验研究

以某轻卡麦弗逊前悬架左下摆臂为分析对象,通过在通县试验场进行摆臂结构及轮心载荷的采集,通过ncode软件对已测载荷谱进行分析提取处理,进而进行六分力载荷与摆臂应变载荷的相关性分析,确定造成摆臂损伤的轮心主导失效载荷,进一步确定摆臂载荷与轮心载荷的回归方程。通过载荷回归前后的损伤对比以及功率谱密度分析,进一步验证了方程的准确性,实现载荷降维。最终,通过摆臂实测载荷实现摆臂加速谱的编制。     

滚子链疲劳可靠性评定方法

在系统研究的基础上,推荐以可靠寿命作为农机用滚子链疲劳可靠性的评定指标,找出了疲劳寿命分布规律并分别制订了正常载荷水平和加速试验的抽样检验方法。