非高斯平稳相关载荷过程的线性组合

采用Winterstein的以矩为基础的上通率估计法，确定组合载荷的上通率及极值。利用Terada的矩估计法，确定组合载荷的统计矩。通过对具有不同概率密度函数的载荷过程的组合，分析了非高斯性和相关性对组合载荷特征值及载荷组合系数的影响。结果表明，当用平稳随机过程模拟载荷过程时，忽略非高斯性及相关性会导致组合载荷特征值的低估。     

汽车车轮与地面作用力的载荷谱测试与编制

介绍汽车行驶过程中路面对车轮作用力的载荷谱测试及统计计算方法,编制了相应的信号处理和载荷谱统计计算机程序。为汽车整体系统的动态分析与计算、汽车系统的计算机动态仿真、零件与结构件的疲劳寿命设计等提供了确定其外载荷的科学方法和精确数据。     

基于高速轮轴实测载荷的非参数拟合外推研究

以高速动车组动车轮轴动应力线路实测数据为依据,通过载荷与应变之间的关系,结合包络线的方法,得到实时的轮轴载荷,并编制实测轮轴载荷谱.对实测的高速轮轴载荷谱进行了非参数核密度估计的拟合外推分析,对比了固定带宽核密度和自适应带宽核密度两种方法的极值预测结果以及扩展载荷谱与实测载荷谱的损伤差值,并讨论了外推倍数对两种方法的影响.结果表明:自适应带宽核密度法预测的极值和频次更接近于实测值,损伤误差更小,由有限数据外推高频次数据的精度更高,更适合于高速轮轴载荷谱的外推,并初步验证了拟合外推方法的合理性.     

移动载荷作用下简支梁的最大剪力和最大弯矩

应用剪力图，弯矩图和代数二次函数极值的知识，对简支梁受移动载荷作用时最大剪力和最大弯矩的计算方法进行了论证。     

基于谱修正法的多维随机载荷时域模拟

工程结构经常受到多维随机载荷的作用,多维随机载荷时间历程的精确模拟对于结构的可靠性设计具有重要意义.本研究在对多维随机载荷谱表示法进行严格的理论公式推导基础上,详细分析了合成时域载荷功率谱矩阵与目标功率谱矩阵存在较大偏差的原因,为多维随机载荷时域模拟修正提供了理论依据.提出了基于谱修正法的多维随机载荷时域模拟算法,通过...     

冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼性能研究

为了提高冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼能力,提出基于应力载荷动态特性测量的冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼特性进行分析。首先,研究汽车复合材料板簧结构的弹性荷载力学模型,对汽车复合材料板簧结构的表面应变构件进行优化设计,提高预应力和复合材料板簧结构的阻尼特性;其次,对复合材料板簧结构的阻尼屈服能力进行评估,同时对应力载荷动态的特性进行测量,并分析其阻尼性能。最后,通过仿真实验进行性能测试,展示了该方法在冲击载荷下汽车复合材料板簧结构阻尼性能测试能力方面的优越性能。     

威布尔分布随机载荷下齿轮弯曲疲劳试验分析

根据齿轮传动过程中普遍承受的三参数威布尔分布载荷谱,编制了试验用随机变幅疲劳载荷谱,在MTS电液伺服疲劳试验机上利用成组试验方法完成了该随机载荷作用下齿轮弯曲疲劳试验,得到了特定变异系数三参数威布尔分布载荷谱下齿轮弯曲强度的S-N曲线。试验结果证明,在服从三参数威布尔分布随机载荷谱下,随机变幅疲劳试验得出的轮齿疲劳寿命远低于恒载荷疲劳试验得出的疲劳寿命。对随机载荷下的齿轮设计的疲劳极限的理论值进行了预测,并与试验结果进行了比较。随机载荷下的理论值与试验结果相吻合,因此可以通过随机载荷谱的载荷比例系数去推断随机载荷下齿轮弯曲疲劳强度值。     

汽车耐久性分析底盘载荷预测方法研究综述

当今汽车工业开发过程中越来越依赖于多体动力学模型预测车辆载荷。主要介绍了底盘载荷预测的四种半分析方法,并对现有各种方法的优缺点给予了评述。底盘载荷预测最优方法的选择则主要取决于现有的载荷输入和可供利用的资源条件。     

汽车碰撞载荷数据库的建立与应用研究

为了获取我国主要车型的碰撞载荷特征,以某次汽车—测力墙碰撞试验的数据为基础,利用基于E-R模型的设计方法,采用Microsoft SQL Server 2005作为数据库管理系统,建立了汽车碰撞载荷数据库.在MathWorks MATLAB R2010a平台上,利用GUI设计工具以及MAT-LAB编程语言开发出了通过使用ODBC连接访问数据库的应用程序.并通过应用程序提取并分析了某次试验中的撞击力大小、撞击力分布以及撞击力高度等碰撞载荷特征,为汽车的耐撞性及相容性研究奠定了基础.     

海上油气井油层套管井口装定载荷设计

综合考虑钻完井和投产采气过程未固井段套管强度和稳定性问题,提出一种海上油气井油层套管井口装定载荷设计方法,建立多层管柱耦合系统计算力学模型,确定钻完井过程套管轴向载荷计算方法,综合考虑温度场、压力场和压力端部效应给出投产采气后套管轴向载荷计算公式,并以中国南海某气田为例进行油层套管井口装定载荷设计。结果表明:套管强度不是限制海上油气井油层套管井口装定载荷设计的因素,投产采气过程底部油层套管的稳定性是油层套管井口装定载荷设计的重要因素;当设计极值产气量小于特定值时,油层套管井口装定载荷为油层套管未固井段重力,当设计极值产气量大于特定值时,随着设计极值产气量的增大,油层套管井口装定载荷增大,但增大的幅值逐渐减小。     

冰区海洋平台整体可靠度分析高效近似算法

冰荷载是冰区海洋平台设计的控制荷载,极值冰力直接危害着平台结构整体的安全.以渤海辽东湾 JZ20-2 MSW、JZ20-2 NW 导管架海洋平台为例,考虑了冰荷载、构件几何尺寸、材料弹性模量、屈服强度、恒荷载的随机性,利用Monte-Carlo法进行随机抽样分析,得到了冰区导管架海洋平台结构整体抗力及极值冰力响应(顶点位移)的概率统计.在此基础上,提出了冰区海洋平台整体可靠度分析的高效近似算法,把功能函数简化为线性的显武表达式.数值算例表明该算法大大提高了计算效率,并具有满意的精度与适用性.     

高速公路分车道荷载差异及其响应特性

为研究我国高速公路各车型分车道行驶的交通规则对分车道荷载及其响应的影响,选取实测的单向两车道、三车道和四车道的动态称重(WIM)数据,首先统计了各车型对车道的选择概率;然后,对比了分车道交通流量及荷载分布的差异;最后从车重极值、荷载响应极值、荷载响应损伤累积三方面研究了分车道行驶对桥面结构局部设计、桥梁整体设计和桥梁疲劳设计的影响.研究表明,各车型对车道具有特定的选择概率,分车道在车型组成、交通流量及荷载分布上显著差别.不同车道数时,分车道的外推车重极值存在差别,桥面结构局部设计用车辆荷载模型应据此进行车道修正.分车道荷载响应极值的比值及等效应力幅的比值均不为1,说明分车道最不利荷载响应及疲劳损伤累积效应都不相同,桥梁的整体设计和疲劳设计应该考虑这些特性.     

基于随机森林-遗传算法-极限学习机的非侵入式负荷识别方法

提高负荷识别准确率是实现非侵入式负荷监测的关键技术。针对现有模型识别准确率低,特征冗余度高、可分性较差的问题,提出一种基于随机森林(RF)和遗传算法优化极限学习机(GA-ELM)的负荷识别方法。首先从稳态电流信号中提取时域和频域信息作为负荷特征。为进一步减小特征集的冗余度并剔除可分性较差的特征,使用随机森林算法对特征进行优选,得到最优特征集。最后使用遗传算法优化极限学习机的权值和偏置参数,建立负荷识别模型。利用所建立的模型对11个家用电器共16种负荷状态进行识别,实验结果表明,所提模型可以提高识别准确率,使用该模型可以对家用负荷进行快速有效识别。     

基于桥面不平度的车辆动载对铺装层应力的影响研究

为了研究混凝土桥梁在车辆随机动载作用下,桥面不平整度对铺装层控制应力响应的影响规律,采用具有典型性的双自由度1/4车辆模型,考虑车轮的随机动载作用,建立车—桥—铺装层耦合振动的实体模型,研究了铺装层不平整度以及车速变化时,铺装层控制应力的变化规律。结果表明：铺装层的应力极值响应相比于跨中节点的应力时程响应,不仅可以反映车辆荷载的随机性,还能够抓住结构最不利响应;同一不平整度下,铺装层内各项控制应力的极值响应曲线峰值的放大系数非常接近;当桥面平顺性一般及较差时,铺装层各项控制应力的极值相比于桥面绝对平顺时增大了1倍多。通过对桥面铺装平整度进行测量和评估,可一定程度上把握铺装各项控制应力的变化情况,可较为直观和方便的实现对铺装层的检测评估。     

静水弯矩和波浪弯矩的随机组合

基于静水载荷的时间变异性，导出了一种确定静水载荷效应与波浪载荷效应组合极值的新方法，与基于FBC（Ferry Borges Castenheta)模型或随机过程的上跨率组合形式相比，新方法直观易懂，实施方便，考虑到规范中给定的最大允许静水载荷效应对应的普通接受的超越概率水平，以及静水载荷过程跨越某一固定水平概率的上界特性，规定静水载荷过程超越20年最大允许静水弯矩的概率为确定载荷效应特征值的概率水平，经过这样处理，避免了载荷效应特征值的过高估计，数值分析表明，该方法可以得到组合载荷效应特征极值的一致估计。     

空间梁系结构极限荷载有限元解法

将有限元法引入结构稳定极限荷载分析中,从分析梁单元非线性几何方程入手,由其切线刚度矩阵的一般形式推导建立几何非线性劲度矩阵的具体形式,并实现对几种常见荷载的等效处理。根据分析结果,运用圆弧长法的数学策略,设计了计算程序,算例表明该程序运行结果良好。     

基于优化极限学习机的非侵入式负荷识别

在极限学习机的非侵入式负荷识别算法中,由于输入权值和隐含层阈值的随机产生容易导致误判,鉴于此,提出了一种改进的遗传算法优化极限学习机方法.对遗传算法中选择算子进行改进,改进方法为求解出个体的适应度值,并按从小到大的顺序完成排序,将排完序的种群等分成4份,按照比例从4份中择优组成新种群,对新种群中剩余个体再从适应度较大的...     

基于轴载谱的沥青路面累计当量轴次换算

按照轴数和轮组数对公路上常见车辆进行详细分类,根据交通组成的权重确定实测轴载样本量,并采用静态称重系统对其进行了随机抽测,绘制了各主要车型的轴载谱,据此计算了轴载换算系数和等效轴载。结合某高速公路沥青路面改扩建工程,计算了基于实测轴载数据和理论轴载数据的累计当量轴次换算结果。研究结果表明：与采用理论轴载计算相比,基于实测轴载谱计算得到的累计当量轴次数值较大;为了满足结构验算的需要,沥青路面的厚度应加厚。     

采煤机螺旋滚筒随机负荷的模拟

本文对采煤机螺旋滚筒随机负荷进行了模拟研究，并且证明了可以用瑞利分布来模拟给定相关函数的随机数。最后编制了滚筒随机负荷模拟程序，对实验台上的采煤机实际负荷进行了模拟，其结果与实测基本一致     

磨矿过程磨机负荷的动态寻优控制

磨矿是选矿厂动力消耗最多的一个作业,磨矿过程对选矿的经济指标影响很大。磨矿系统具有机理复杂、强耦合、过程影响因素多、非线性、大滞后和时变性的特性,因此常规控制方法的效果都不太理想。提出了采用极值动态寻优的优化算法,能够实现对磨机负荷的合理控制,使磨机工作在最佳负荷点,从而提高球磨机的工作效率,提高磨机产量。