混合动力汽车电机驱动系统二维载荷谱研究

编制以雨流计数法为理论基础的Matlab二维载荷谱程序,用以对混合动力汽车电机驱动系统载荷时间历程进行统计处理,得到载荷值、均值雨流矩阵,进行幅值、均值各自分布假设检验,以及独立性和相关性检验,获得二维联合分布概率密度函数,建立了混合动力汽车电机驱动系统台架试验用二维载荷谱。     

农用拖车疲劳寿命的可靠性分析

本文根据应力—强度干涉模型的基本原理,推导并建立起对构件(材料)疲劳寿命进行可靠性分析的计算公式,并将该公式的应用过程编制成计算机程序。构件上由随机载荷引起的应力分布是由实测的载荷—时间历程经雨流计数、统计分析后得到的。采用二维随机变量的概率密度函数来描述,以便使交变载荷的均值和幅值的变化特征都得到充分的反映。构件的疲劳强度分布是由材料疲劳强度试验的结果经统计处理后,用两条拟合曲线来描述的。一条是中值S-N曲线,它给定了强度分布的基本形态:另一条是描述试验结果分散程度的标准差随应力变化的关系曲线,它给定了疲劳强度的分布范围。作者对7C-503型拖车车架进行了室内快速模拟疲劳试验,以验证本文的计算结果,以及本文建立的分析构件(材料)疲劳寿命可靠性的计算公式和计算程序的正确、可行性。     

随机载荷作用下的疲劳寿命估算

在实际工作中,大多数的零部件所受载荷的幅值和频率都是随时间而变化的,大部分的零部件在实际工作中都是疲劳运作。本文主要介绍一种随机载荷处理方法——雨流计数法,通过雨流计数法对随机载荷进行处理得到载荷谱。然后,采用名义应力法对其进行疲劳寿命计算。     

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。     

汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命评估

提出一种采用等效结构应力法计算汽车座椅骨架焊接结构疲劳寿命的方法.通过建立壳单元模拟焊缝结构的精细化有限元模型,开展座椅骨架的有限元分析,确定可能的疲劳失效部位;采用雨流计数法统计强化道路测得的汽车座椅随机载荷谱.以Conover八级编谱原理为基础对雨流计数法结果进行再编谱,得到有工程代表性的等寿命典型载荷谱块.用结构...     

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。     

随机载荷作用下的曲轴工作可靠性分析

考虑到试件在实际工作中载荷循环特征的分散性对其疲劳寿命的影响,建立了一种以应力幅值和应力均值为基本随机变量的二维应力-强度干涉模型.讨论了该模型建立的原理,给出了干涉模型的几何示意图以及极限状态方程.应用该模型对S195型柴油机曲轴的失效概率进行了蒙特卡罗求解,其结果与实际统计的失效概率吻合较好.根据多种情况下的模拟数据,分析了曲轴强度均值及变异系数对其工作可靠性的影响.     

随机载荷的数据处理

本文阐述了随机载荷数据处理过程中所使用的计数方法。提出了用波形图的不规则性因数来分类随机载荷的时间历程,针对农业机械经常遇到的随机载荷,选用具有代表性的五种计数方法,对实测的载荷波形进行了统计处理。由累积频次曲线,按照累积损伤法則,给出五种计数方法的应用原则。     

双参数计数法的随机载荷谱分析

本文按滞后环法编制成FORTRAN语言的计算机程序,对拖车车架的实测随机载荷时间历程进行计数。然后重点探讨了二元随机变量的编谱方法,在幅值、均值相互独立和不独立两种情况下,建立了两种联合概率密度函数,并对统计假设进行了检验,得到农用拖车车架在三种路面的幅值、均值联合概率密度函数,最后,利用等损伤原理,编制成等效的常均值程序载荷谱。     

弯扭联合作用下随机载荷时间历程的统计处理

在实际工作中,弯扭联合作用下的载荷时间历程为一随机过程,作用在构件上的弯开和扭转应力很难得到对称循环,相位也常常发生变化。本文在以往工作的基础上,对弯扭联合作用下的随机载荷时间历程的统计计算模型及统计处理方法进行了探讨,其中包括对称循环条件的弯扭联合作用下的随机载荷时间历程统计处理和不同相位条件下的弯扭联合作用下的随机载荷时间历程的统计处理。该项研究已用于主战坦克平衡肘轴载荷谱数据处理之中。     

花生联合收获机秧蔓夹持输送系统载荷谱编制

花生联合收获机夹持输送系统存在经常堵塞问题,对其液压系统的工作载荷进行研究极为关键。为得到反映花生秧蔓夹持输送系统的典型作业载荷谱,根据多次田间试验结果,选取花生秧蔓夹持输送系统液压马达输出轴转速为310、360、410r/min时的工况,进行系统液压马达田间作业载荷测试试验。针对大量的测试数据,采用转折点提取方式将载荷数据压缩至原来的1/50左右;随后利用雨流计数将时域内的载荷转换为雨流域内的均值、幅值载荷;再根据极大似然参数估计法分别对均值、幅值载荷数据进行统计分析。基于拟合检验结果分析得到,当花生秧蔓夹持输送系统液压马达输出轴转速为410r/min时,系统压力载荷均值和幅值分别满足分布均值为7.28、标准差为0.81的正态分布以及阈值为0.32、尺度参数为0.30、形状参数为0.90的三参数威布尔分布要求,可作为系统载荷谱编制的典型田间作业工况。由于室内台架试验以及花生秧蔓夹持输送系统机械零部件测试及产品结构优化设计的需要,将系统液压马达的压力信号转换为扭矩信号。根据均值、幅值的独立性,建立典型作业工况载荷的联合概率密度函数,采用载荷外推法得到液压马达输出轴扭矩的二维载荷谱,同时,结合实际试验加载的需求,进行二维载荷谱的降维操作,根据变均值法得到一维扭矩程序谱。     

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。     

CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明：叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.     

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。     

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。     

基于最大熵概念的复杂随机变量统计模型

基于最大熵概念的随机变量统计模型,能得到最少偏见的随机变量的概率分布.建立了汽车发动机和离合器随机工作载荷的基于最大熵概念的概率密度函数统计模型.示例表明,基于最大熵概念上的随机变量统计模型是可行、有效的.     

随机疲劳全寿命可靠性分析方法

提出了一个计算给定寿命下受随机载荷作用构件剩余强度退化模型。并将该模型运用于随机疲劳可靠性分析，给出了一种二维随机疲劳可靠性分析方法。作者还用随机疲劳试验进行了验证，结果表明该方法能给出比较准确的预测结果，适于工程应用。     

高地隙喷杆喷雾机底盘可靠性试验

对高地隙喷杆喷雾机底盘结构可靠性进行了有限元仿真和实测试验,计算了底盘结构薄弱部位的积累损伤。基于ANSYS有限元软件分析底盘结构的应力分布并确定结构薄弱部位。对喷雾机底盘进行载荷谱实测试验,绘制了结构测试部位在典型使用工况下的载荷-时间历程。利用有限元软件计算结果,建立测试部位和薄弱部位载荷之间的关系方程。结合实测数据得到底盘薄弱部位的载荷-时间历程,采用雨流法进行数据统计处理,基于Miner线性损伤法则计算各个典型工况下底盘薄弱部位的积累损伤,根据喷雾机工作实际使用情况对典型工况下的损伤加权平均,得到底盘结构的实际使用寿命。     

随机变量多重Weibull统计模型及参数最优估计

利用Weibull分布函数兼容性好的特点,采用混合Weibull分布模型来描述复杂随机变量分布,并按照最小二乘法原则,对统计模型参数进行最优化估计,建立复杂随机变量分布的统计模型。对某汽车发动机工作转矩统计模型的建立示例表明,多重Weibull分布适合用来表达一些复杂随机变量的统计特性,参数估计的最优化模型适用,参数优化估计过程能可靠收敛。