后悬架多轴疲劳寿命预测

以鹅卵石强化路面的道路载荷为边界条件,考虑材料弹塑性变形,对汽车后悬架进行瞬态动力学有限元分析,利用传统的应变寿命法计算得到后悬架单轴疲劳寿命,对应力-应变时间历程的二轴性分析表明:汽车后悬架局部危险区域承受多轴非比例载荷.基于多轴疲劳理论,考虑了材料的非比例强化的影响,分析了裂纹形式,选用基于临界面法的Bannantine模型和Wang-Brown模型预测了后悬架的多轴疲劳寿命,并与单轴疲劳寿命分析结果进行了比较,研究发现,在非比例循环载荷下,疲劳寿命将大大减少,按常规的单轴疲劳寿命估算方法,将给出偏于危险的预测.     

采用等效载荷的装甲车辆扭力轴疲劳可靠性评估

为了评估扭力轴在随机载荷作用下的动态疲劳可靠性,提出了一种基于疲劳可靠性异量纲干涉模型的扭力轴动态疲劳可靠性评估方法。将实测扭力轴载荷频次谱进行分布拟合,生成随机载荷历程,利用雨流计数法获得载荷幅值、均值和循环次数,经平均应力修正后统计极值载荷分布,构建等效输入应力谱,避免了多次载荷等效的统计分析;基于材料P-S-N曲线,应用样本集聚原理建立疲劳寿命概率分布连续模型,实现变幅应力疲劳寿命的连续表达。对某扭力轴疲劳可靠度的分析结果表明:在寿命为15×104 km时,计算的扭力轴疲劳可靠度与文献方法计算结果相对误差小于2%,扭力轴疲劳可靠度的50次和10 000次仿真结果的变异系数均小于1%。     

基于多柔体动力学的汽车零部件疲劳寿命研究

文章分析了以路面激励作为输入的整车系统频率响应特性,以多刚体系统动力学研究为基础,通过柔性体模态展开法建立了多柔体动力学方程及全约束方程,并求解了柔性体的各阶模态位移;基于模态应力恢复法通过仿真二维路面不平度获取柔性体随机载荷谱,作为整车输入激励,并通过雨流计数法对大数据随机载荷进行了循环计数处理;通过线性损伤累积理论对整车以及零部件的刚柔耦合结构进行了疲劳寿命分析。以三轴式重卡平衡轴为实例分析对象的研究结果表明,基于多柔体动力学的汽车零部件疲劳寿命分析方法能够有效提高工程分析的效率和准确性。     

改进雨流计数法在拖拉机零部件疲劳寿命估算中的应用

本文介绍了传统的载荷数据统计处理方法和改进的雨流计数法,着重强调以三峰谷计数原则代替一般的四峰谷计数原则。提出了在用改进雨流计数法进行载荷数据统计时结合载荷分布参数估计的变差系数法,可简化统计处理过程,提高计算速度。并且采用改进雨流计数法编制了上海-50拖拉机驾驶室骨架载荷谱,对骨架的随机疲劳寿命进行估算。     

环氧树脂胶粘接的对接结构多轴疲劳寿命预测

环氧树脂胶黏剂的粘接结构已被广泛应用,多轴载荷作用下的疲劳寿命是其应用要考虑的重要问题.本文采用中空圆柱形对接试件,对其进行单轴拉压、单轴扭转、比例加载路径和非比例加载路径等不同路径下的疲劳实验,并获得了这些情况下试件的疲劳寿命.分别用SWT、FS、CHX和修正CHX的疲劳寿命预测模型对其寿命进行预测并与实验结果进行了比较.结果表明:SWT模型预测结果偏于保守,只有少部分非比例路径数据点部分落在2倍误差范围内;FS模型预测结果则过于保守,两个路径的所有数据点都远远落在2倍误差范围下方;CXH模型预测结果好于SWT和FS两个模型预测结果,两种路径的部分点都有落在2倍误差范围内.考虑到粘接结构在多轴疲劳载荷下的复杂混合失效特点,按照实验实际情况,对CXH模型进行了修正,增加两个方向应变的影响系数.采用修正后的模型对粘接结构多轴疲劳寿命进行预测,结果显示,大部分数据点都能落在2倍误差范围之内,预测结果优于以上3个模型.修正的CXH寿命预测模型适用于环氧树脂胶粘接的对接结构多轴疲劳的寿命预测.     

轧机主传动万向接轴随机疲劳设计

万向接轴是轧机主传动系统的关键部件,具有结构复杂、工作时承受随机冲击扭矩等特点.在分析轧机主传动万向接轴受力特点的基础上,提出应以轧机冲击扭矩载荷谱作为主传动万向接轴的疲劳设计载荷;计及低于疲劳极限的应力循环对裂纹发展的影响,采用修正后的材料p-S-N曲线并运用累积损伤理论对万向接轴进行随机疲劳设计和寿命预测.提出的轧机主传动万向接轴随机疲劳设计方法同样适合于具有同类载荷特征机械零件或结构的疲劳设计.     

实况下机械零件的动态可靠性分析

考虑不同工况下载荷变化和强度退化对机械零件可靠性的影响,采用雨流计数法对工况载荷进行统计处理,运用Goodman直线修正法与线性积累损伤法则估计出零件的疲劳寿命.在此基础上,利用等时间段内最大载荷替代载荷变化,Gamma过程模拟强度随机退化的方法来建立渐变可靠性数学模型,最后由随机摄动理论和四阶矩法相结合推导出可靠性灵敏度的表达式.以采煤机扭矩轴为例,估算出扭矩轴在实际载荷下的疲劳寿命,给出各参数变量在疲劳寿命内动态可靠性灵敏度变化规律,分析了参数变量改变对扭矩轴可靠性的影响,并用Monte Carlo仿真进行了验证,结果表明所采用的动态可靠性分析过程符合实际工况,能够为实况下机械零件的动态可靠性分析提供一种方法.     

柔性结构疲劳寿命的预测方法

讨论柔性构架结构疲劳寿命的预测方法,建立刚柔耦合多体动力学模型,计算结构危险点的动载荷时间历程;利用有限元准静态分析法,获得应力影响因子;利用模态分析技术获得结构固有频率和模态振型,确定结构的危险点位置.基于危险应力分布的动载荷历程,结合材料特性曲线以及线性损伤理论,进行标准时域的柔性结构应力应变的循环计数,损伤预测和寿命估计.应用该方法对构架结构进行疲劳寿命预测,结果表明,该预测方法预测精度有效,可以有效提高结构耐久性设计质量.     

雨流计数的快速实现方法

以四峰谷值雨流计数法为基础,介绍了雨流计数的快速实现方法.该方法在计数前需要对载荷时间历程进行非峰谷值点的去除和重调整处理.计数过程中将需保留数据单独存放,计数判定点的选取遵循单向选取、循环进行的原则,直至将载荷时间历程全部计数为一系列的全循环.最后以一工程应用实例证明了该方法有着很高的效率.     

应变疲劳循环计数的一种方法—三点计数法

应用局部应力应变法估算构件疲劳寿命时,通常要采用循环计数法。本文提出一种新的循环计数方法,简称三点计数法,能够直观地反映材料的应力应变响应,便于理解应用并易于编写计算程序,比目前国内外采用的雨流计数法更为合理。     

Effect of Welded Residual Stresses on the Fatigue Life of Structural Components in Two-dimensional State

ＥｆｅｃｔｏｆＷｅｌｄｅｄＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｅｓｏｎｔｈｅＦａｔｉｇｕｅＬｉｆｅｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎＴｗｏ┐ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＳｔａｔｅＦａｎＱｉｎｓｈａｎ（范钦珊），ＣｈｅｎＷｅｎ（陈文），ＺｈａｎｇＢｉｎ（...     

列车自动门振动谱的有效性分析

列车自动门振动谱是实施列车自动门振动可靠性实验的基本条件,振动谱单元是振动谱最小单位。为了保障所构建的列车自动门振动谱的效果,在平稳性、随机性、正态性、频率范围等方面,采用标准差、符号熵、峭度、自功率谱密度等特征量,考核振动谱单元的有效性;进而选择计数方法,并基于能量守恒原则修正准振动谱的幅值。将这些措施付诸实施,对检测获得的某型列车自动门振动时间历程构建振动谱。结果表明方法可行,并且应当选择雨流计数法。     

Improved Data Processing of Loading Spectrum for Applications of Rainflow Counting Method

The rainflow counting method is a reasonable cyclecounting procedure for fatigue life calculation and simulation testing of structures.It defines cycles as closed stress /strain hysteresis loops.Application of the rainflow counting method requires a data processing of the loading spectrum,which consists of the elimination of non-peak value data points,load time histories adjustment and loop extraction.In the data processing of the loading spectrum,if a stress point is neither the peak nor the valley,it will be identified and eliminated from the loading spectrum.Generally,the loading process is idealized as a single peak-valley straight line.But in actually,there are polylines or nearly straight lines between peaks and valleys which can't be ignored.Therefore,in the process of eliminating such data points,it will produce error in method itself.To reduce the error produced by the traditional method itself,a new method which can well simplify the polylines in data processing of loading spectrum is proposed in this paper.Comparing with the original approximation method,the proposed method has higher precision.     

T型管湍流穿透现象的热流固耦合疲劳分析

在石油、化工、核电等管道系统中存在大量T型管道，由于其主支管流体的流量及温度存在差异导致产生湍流穿透现象，引发T型交汇处温度与速度场波动，进而可能诱发管道热疲劳问题。首先使用大涡模拟（LES）方法计算湍流穿透工况下管道内流场各物理量的时空演变规律，结果表明在支管轴向无量纲高度H=4截面处温度波动最为强烈；然后建立瞬态热流固耦合计算过程，将面压力与体温度动态加载到固体域，得到管道应力分布情况，找出危险点所在位置为轴向H=0截面内壁面；最后使用雨流计数法对危险点应力波动信息进行统计学分析，依据Goodman曲线得到等效对称循环载荷，根据线性疲劳损伤累积准则对危险点疲劳寿命进行评估，最终得到管道的疲劳寿命。     

疲劳载荷谱编制智能方法

当处理载荷历程时，提出了除统计出载荷循环外还需要用分面装箱方法记录载荷顺序效应，在编制疲劳谱法，利用人工智能方法，对各顺序效应箱进行搜索，并依据雨流计数原则，把循环逐级插入载荷序列中，这种编谱方法能使疲劳谱与原历程的循环计数统计结果实全一样，还能保证载荷顺序效应与原历程等同。     

一种用于MEMS动态测量的最优盒计数分形维数算法

在微机电系统（micro electromechanical system,MEMS）的动态测量中,利用分形插值法可以提高MEMS器件面内位移测量的精度,利用图像边缘的分形特征,还可以实现离面位移和旋转角度的测试。而分形维数（fractal dimension）的计算又是这些方法的关键。在研究目前最常用的分形维数计算方法差分盒计数法（difference box counting, DBC）的基础上,提出了一种对“空盒子”不予计数的最优盒计数分形维数算法,克服了差分盒计数法存在“空盒子”被计数的缺陷。理论分析和实验结果表明,该算法获得的分形维数更接近于理论维数。     

SATOH算法的实现

在对SATDH算法进行研究的基础上,给出了该算法的两个优化实现：一个实现是针对193次扩域,另一个实现是通用的,能处理256次以下的扩张,并介绍了在实现该算法时所采取的一些优化措施。     

基于Longuet-Higgins分布的深水立管疲劳分析

利用Longuet-Higgins分布将表征长期海况的波浪散布图分解为单个规则波的散布图,以此进行深水立管的疲劳分析,并与雨流法的计算结果进行了比较.结果表明：波浪散布图的离散应充分考虑系统响应的影响;若将波浪散布图离散得较为理想,则采用该方法计算得到的疲劳寿命将和雨流法的结果非常接近,且离散的越精细,其结果也和雨流法的越接近.该方法计算速度快、占用硬盘空间少,可用于实际工程中深水立管的疲劳分析.     

基于数学形态学的红细胞计数算法

提出一种基于二值数学形态学的显微血红细胞计数方法.对细胞图像依次进行灰度化、二值化、形态学处理,最后进行细胞数量统计.实验结果表明:该计数算法能使图像中的红细胞被有效地识别出来,与人工计数的结果比较,该方法误差在控制2%以内,这有助于提高显微细胞检测的工作效率.     

基于MGCBF算法的长流信息统计

为提高流测量系统的运行效率,减小其所需存储资源,在分析网络中流长分布特性的基础上,提出一种新的用于测量长流数量并维护其流信息的算法———多粒度计数bloom filter(MGCBF).利用较少的固定存储空间,MGCBF可以在保持较小误差比例的情况下,对所有到达的流基于报文计数.在MGCBF算法的基础上以指定报文数为阈值建立了一个长流信息统计模型,并对该模型所需的存储空间、计算复杂度和计算误差进行了分析和讨论.通过将其分别应用于来自不同网络的TRACE:CERNET和CESCAI,验证了该算法在保证测量精度的同时可以大幅度减小维护流信息所需的系统资源.