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。     

基于飞参的某型发动机涡轮部件载荷谱编制

本文在剔除了飞参记录数据中的伪读数后,针对某性发动机飞参系统数据漏记的现象,制定出有效的解决方案,进而利用雨流计数法统计了该型发动机的涡轮部件载荷谱,为今后开展涡轮部件强度和寿命分析工作奠定了基础。     

基于飞行参数的某型发动机高压涡轮部件载荷谱编制

在剔除了飞行参数记录数据中的伪读数后,针对某型发动机飞参系统数据漏记的现象,制定出有效的解决方案,进而利用雨流计数法统计了该型发动机的涡轮部件载荷谱,为今后开展涡轮部件强度和寿命分析工作奠定了基础。     

基于虚拟迭代的空调管路疲劳寿命预估方法

文章采用试验与仿真相结合的手段,提出了对时变工况下变频空调管路疲劳寿命进行估算的新方法。在对变频空调器转子压缩机排、回气管口进行振动测试的基础上,采用虚拟迭代的方法对时变工况下的转子压缩机载荷激励进行识别,并使用迭代算法逐步修正载荷激励,保证反求载荷的准确性与可靠性;基于识别的载荷激励,采用瞬态动力学分析求取危险节点的应力谱,使用雨流计数法、基于Miner累积损伤理论估算出危险节点的疲劳寿命。     

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.     

改进雨流计数法及其统计处理程序

在对机械设备的随机疲劳载荷(包括应力)进行统计分析的多种计数法中,雨流计数法以其更可靠的力学基础而被公认为目前最先进的计数法。本文对一般的雨流计数法作了改进,用新的“三峰谷计数原则”代替了一般的“四峰谷计数原则”,从而使雨流计数法在计算机上的实现得到简化,计数速度大大提高。文中着重论证了这种改进的合理性,并给出了“改进雨流法”计算机程序的详尽框图。最后,文中介绍了作者自编的、以“改进雨流法”为主导的一套数据采集、模数转被、计数及统计处理程序,该程序完全用扩展BASIC语言编成,可方便地用于结构随机疲劳载荷的统计分析。     

热声环境下薄壁加筋结构的振动响应研究与疲劳寿命分析

针对航空薄壁结构在热声载荷作用下的大挠度非线性动态响应问题,开展了矩形薄壁结构在热环境下的声激振试验与仿真计算;并将试验值与计算值进行对比。结果表明模态频率具有一致性,应变响应结果数量级相同,验证了薄壁结构热声响应计算方法的有效性。基于耦合的有限云/边界元法计算了加筋壁板在不同热声载荷组合下的动力学响应。重点研究了结构的热模态频率随温度的变化规律,结合功率谱密度(power spectral density)分析了应力响应在屈曲前后随温度与声压级的变化规律。采用雨流循环矩阵(M_(RFM))与雨流损伤矩阵(M_(RFD))讨论了应力循环块的分布与结构的损伤程度。最后结合改进雨流计数法、Morrow平均应力模型和Miner线性累积损伤理论计算并分析了疲劳寿命随屈曲系数与声压级的变化特征。     

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。     

起重机随机疲劳载荷的统计分析及载荷谱编制

载荷谱是起重机分级、结构疲劳强度试验研究和寿命估算的重要依据。本文以某抓斗桥式起重机为例,阐述了起重机随机疲劳载荷的统计分析方法及载荷谱编制过程。本文判明抓斗桥式起重机主梁应力变程的样本数据来自两个不同的母体分布:主波变程的正态分布和二级波变程的威布尔分布;本文还从发生概率为已知的角度推得了“最大”应力变程的数值,并且作为一般方法来推算通常统计不到的“最高”座力水平。本文介绍的编谱方法及使用的基于“改进雨流计数法”的一整套微型计算机扩展 BASIC 数据处理程序,可作为各种起重机载荷谱编制的参考或被直接使用。     

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%。     

摩托车试验场道路可靠性试验强化系数

以摩托车试验场道路为研究对象,通过测定摩托车各主要部位在平坦道路、颠簸路、正弦波路、鹅卵石路和比利时路上的载荷时间历程,采用雨流分析软件及数理统计方法得到载荷分布形式．根据疲劳特性曲线和各种路面的程序载荷谱,采用修正的Miner线性累积损伤理论计算各种路面的疲劳寿命,得到摩托车各部位的强化系数．通过150×100km的摩托车行驶故障统计,根据导致故障的不同原因,得出摩托车各主要部位在进行整车强化系数估算时的权重．使用层次分析法进行摩托车各主要部位的权重计算,从而得到摩托车整车在各种强化路面上行驶时相对于平坦路面的强化系数．结果表明,不同强化路面对车辆可靠性试验的强化效果明显,但强化效果不同．     

车辆道路行驶载荷谱测量及推断方法研究

采用车轮力传感器与加速度计进行道路行驶载荷谱的测量,对力信号与加速度信号分别进行功率谱密度分析,区分出由驾驶习惯和道路条件引起的载荷。对驾驶习惯与道路条件两种情况引起的载荷与加速度信号分别进行相关分析与统计推断,数据表明推断载荷与实测载荷吻合良好。根据此关系进行中国部分道路行驶载荷的推断,采用程对计数法得到了中国部分道路行驶载荷的累积幅值频次图。     

基于两轴共振模式的风电叶片疲劳加载监控系统设计

为了缩短风电叶片疲劳测试周期,提出了一种基于电驱动的两轴共振疲劳加载方法。给出了两加载源速度和相位的检测方法,并以此制定了同步控制策略。整个控制系统采用主从式两级网络构架模式,采用高速脉冲计数传感器测量2个加载源的速度和相位,采用激光测距仪测量叶片振幅,并采用Labview软件开发了上位机监控界面。试验结果表明,该监控系统能很好地测量加载源的转速、相位和叶片振幅等特征参数。     

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。     

燃料电池轿车动力系统及其零部件道路模拟试验

利用远程参数控制技术,在实验室内复现实际道路行驶状况的振动载荷谱,分别利用4通道道路模拟试验台和6自由度振动试验台,进行燃料电池轿车整车、动力系统关键零部件,包括动力蓄电池、动力控制单元、燃料电池电堆和燃料电池发动机支持系统的振动加载室内试验.试验中,考察振动强度、系统故障、动力系统和关键部件性能衰退,发现动载会引起所研究的燃料电池轿车整车燃料经济性下降17.59%,且会引起动力系统与关键部件的结构破坏与部件故障.     

南沙深厚软土真空预压法的现场试验与应用研究

真空预压法做为一种加固软土地基的有效方法,已经被广泛用于沿海地区公路软土地基加固当中.为了研究真空预压法在深厚软土中的加固效果,通过现场试验的方法,对采用真空预压加固公路软基的一个试验段进行了分层沉降、孔隙水压力、表面沉降和水平位移的现场观测,并对观测结果进行了分析.最后,通过现场取样和室内试验的方法,对加固前后的土体抗剪强度指标等物理力学性能指标进行对比,对比发现,加固后地基土的力学性能得到较大的提高,对真空预压法在南沙深厚软土中的应用提供了设计依据.图9,表2,参6.     

高强钢筋高强混凝土框架结构拟动力试验研究

采用MTS公司生产的液压伺服加载系统对1/2比例单跨二榀二层框架模型进行拟动力试验,研究配有高强钢筋高强混凝土框架结构抗震性能.试验采用经过调幅的具有不同地震加速度峰值的3种地震波作为激励进行加载,共采用11种工况.重点研究了这种结构在地震过程中动力特性的变化、裂缝出现情况、滞回性能、弹性和弹塑性阶段的地震反应及抗震性能.试验结果表明:此类高强混凝土框架结构具有较好的抗震性能.该试验研究成果为在地震区采用高强混凝土框架结构提供了一条有效的途径.     

基于损伤等效的车辆结构耐久性试验场关联研究

探讨以专用小型试验场代替大型试验场,对典型零部件的耐久性能进行快速评价。主要以某大型试验场整车结构耐久性工况为依据,以某车型在大型试验场条件下主要被考核零部件的损伤为目标,结合小型专项试验场工况特征,探索基于损伤等效原理的小型专项试验场耐久性评价规范的制定方法。在大量的载荷数据分析的基础上,建立大型试验场路况下的目标损伤,小型试验场以此损伤为目标,组合路况循环次数,利用遗传算法对当量关系数学模型进行求解,合理地设计出满足自主品牌汽车开发需求的小型专项试验场关键零部件耐久性评价规范。该方法可以为同一车型平台上不同型号零部件耐久性的高效、精准、低成本评价提供技术支撑,为整车试验场耐久性规范的建立提供新的思路和参考。     

分荷法光弹实验及在矿山地压管理中的应用

针对目前二维光弹实验中对模型进行液压或气压双向同时加载存在系统管路复杂，设备昂贵，常出现漏油、漏气问题，利用环氧树脂光弹材料的冻结性能，以某有色金属矿山采场地压管理为例，采用一种等效的双向分次加荷法——分荷法，一个方向烘箱内冻结加载，另一垂直方向光弹仪上常温加载，把双向同时加载分解为两个垂直方向的先后两次单向加载。实验结果表明，达到了双向同时加载的同等效果。该法简便易行，经济有效，克服了双向同时加载常出现漏油、漏气的缺点，丰富和发展了光弹模拟实验技术。     

基于RPC的汽车驱动桥虚拟多轴道路模拟试验系统研究

为了研究虚拟试验技术在驱动桥多轴道路模拟试验中的应用,分析试验系统组成及原理,分别利用AMEsim和ADAMS建立电液伺服控制系统和机械系统刚柔耦合多体动力学模型并验证,通过Simulink平台建立机-电-液系统联合仿真模型。结合远程参数控制（RPC）技术中系统辨识和模拟迭代算法,利用MATLAB编写虚拟试验系统加载控制程序并验证。以某驱动桥为例进行虚拟试验,最终平均迭代误差在5%以内,迭代效率和精度大大提高,为驱动桥道路模拟试验提供一种行之有效的方法。