东风—50L履带拖拉机支重轮轴田间载荷谱的编制

本文通过拖拉机支重轮轴程序载荷谱的编制提出了一种编谱工作流程,试图在编谱时具有更明确的数学意义,并减少一些计算。这一编谱流程是先将各工况的载荷累积频次图按指定的概率及循环次数比进行扩展,求得工作期间的极值载荷;然后叠加扩展了的各工况载荷累积频次,得到合成工况的载荷累积频次图。这种先扩展后合成的编谱流程不同于一般先得到合成工况的载荷累积频次图,然后扩展以求极值载荷的方法,从而避免了寻求难以确定的合成工况的载荷概率密度函数。     

桥梁汽车荷载响应的极值外推方法综述

对汽车荷载研究领域的极值外推方法进行了系统综述,介绍了目前应用的几种主要外推方法,对影响外推极值的关键参数(基础数据和底分布)进行了分析,并重点比较了拟合经验外推方法和最大值外推方法.研究表明:汽车荷载响应极值外推的关键是描述底分布尾部数据走势;条件允许下,应至少选用21d实测数据作为极值外推基础,才能反映实际状况.经验极值外推方法具有一定可信度,但需解决可靠度统一问题;最大值外推方法在基础数据容量大的前提下,外推极值准确性和效率都很高;穿越次数外推方法中,不仅需寻找最优拟合起点、区间和优度检验方法,包含Rice公式在内的经验分布的选择,也至关重要.     

关于标准载荷累积频次谱的外推

标准载荷累积频次谱的引入给构件疲劳寿命预测方法的研究和应用带来了方便。但是,对于这种累积频次谱的外推却没有相应的简便方法。为解决这一问题,本文提出了仅以计算分析为基础的标准载荷累积频次谱的外推方法。文中所导公式适用于各种起讫范围的外推计算。通过与以往的方法相比较,所得外推结果令人满意。     

服役结构超前载荷实时预测方法的研究

为保证关键结构疲劳寿命的实时监测,以动态随机载荷为监测条件,准确预测超前载荷谱对实际工程分析十分重要.针对服役设备难以实时监测并准确反应载荷真实规律等问题,提出一种基于数值分析的概率密度预测方法,结合机器学习BP神经网络智能算法建立预测模型.应变传感器采集随机载荷进行预处理得到随机载荷谱,利用蒙特卡洛法分析模型载荷波形走势及波动范围的预测精度.结果表明:超前预测载荷谱的核密度拟合曲线与真实数值相似性较大,为大型复杂服役结构件的超前载荷监测提供了理论支持与实际工程应用.     

高速列车轮轴载荷谱编制及疲劳强度分析

以中国标准动车组CRH-0208测力轮对为研究对象,在线路实测的基础上,采用Matlab仿真,综合速度信号与载荷时间历程等多个数据,统计各级载荷水平下车轮旋转作用频次,完成不同工况下轮对载荷谱的编制和分析.编制了车轴应力谱,根据修正后Miner法则对轮轴的强度进行评估.结果表明:动、拖车测力轮对轴测点的等效应力都未超过欧洲标准(EN)规定的疲劳极限,可以满足1 200万km的服役要求.     

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。     

合成孔径雷达自回归线性预测带宽外推超分辨率成像算法

提出一种合成孔径雷达(SAR)二维自回归线性预测带宽外推超分辨率成像算法。根据SAR成像机理推导SAR线性预测带宽外推的信号模型;利用观测数据和SAR信号模型,估计表征信号带宽内和带宽外数据性质的统计特性,计算二维自回归(AR)模型参数;采用层迭方式外推观测数据,生成高分辨率图像。分别利用距离向数据、点目标仿真数据和实测数据对本文方法进行有效性验证。研究结果表明:本文方法可以在不增加硬件系统负担的情况下,提高影像分辨率。     

汽车动态称重的新方法

汽车振动引起的低频动态载荷影响汽车动态称重的精度,而且在车辆高速通过秤台时,采样数据序列短,采样未覆盖到2个极值点.为解决以上问题,提出了一种将经验模态分解与非线性拟合结合起来的新方法,进行了去除低频动态载荷的仿真试验和现场实测.结果表明,该方法能有效地降低低频动态载荷对称重精度的影响,车速小于40 km/h时,最大偏差小于等于5%.     

装载机工作装置随机载荷统计特性分析

装载机工作装置随机载荷的统计分析是工作装置载荷谱编制及结构疲劳分析的基础。文章实测了装载机工作装置在大石方、原生土、小石方和沙子4种物料工况下铲斗的受力载荷时间历程,采用统计方法对信号中的毛刺进行甄别与剔除,按照工况时间比例对载荷进行分段拼接,检验分段载荷的平稳性和各态历经性;利用数理统计的方法分析分段实测随机载荷的统计特性,采用峰谷抽取和雨流计数法统计载荷均值和幅值的频次,得到了均值频次和幅值频次分别服从正态分布和三参数威布尔分布的拟合分布数学模型,且载荷均值分布和幅值分布相互独立。随机载荷统计分析的方法和结果为装载机工作装置疲劳载荷谱编制以及可靠性台架试验提供了依据。     

基于作业段识别的装载机半轴载荷谱编制及其在疲劳预测的应用

为改进轮式装载机可靠性及耐久性设计中数据清洗和分析的方法,以装载机半轴为对象,优化载荷信号去噪和作业段识别的方法。利用小波自适应阈值法去除实测载荷的噪声尖峰和突变信号,并通过迭代平滑滤波法搜寻单个作业周期内同步载荷信号的极值点,识别、划分作业段为"行走段-铲掘段"。结合雨流计数和频次外推法编制载荷谱,有限元静力分析,以及Miner准则对装载机半轴进行疲劳寿命分析。结果表明:雨流计数的均幅值结果符合正态分布和三参数威布尔分布的假设性检验,疲劳分析损伤最大节点出现在万向节叉连接处,其寿命为7.22×10~8次循环。结果证实了作业段智能识别法的便利性和准确性,为传动系统疲劳分析的数据处理提供了借鉴。     

雨流计数法在整车载荷谱分析中的应用

基于当前广泛应用的雨流计数法的原理,在全程实测某型越野车在某试验场各强化路段载荷谱的基础上.对载荷谱进行预处理,然后给出了基于雨流计数法的载荷谱压缩、外推、叠加与时域重构的应用实例.结果表明通过雨流计数法能在基本保持原载荷谱疲劳损伤的同时,明显地压缩载荷谱的时间历程,为下一步快速、高效地进行室内道路模拟试验打下了基础.     

基于改进广义极值分布的核管道最大腐蚀深度预测

针对核管道腐蚀的环境复杂性和过程随机性问题以及极值分布模型选择不当所引起的拟合误差问题,采用广义极值分布模型预测核管道腐蚀深度的发展规律,并提出基于免疫遗传算法参数优化的核管道最大腐蚀深度预测及评估方法:对核管道取样管段上腐蚀深度进行统计分析,计算相应的累计概率;利用免疫遗传算法优化广义极值分布函数的统计参数,得到核管道最大腐蚀深度的概率分布函数;由小样本腐蚀深度预测整条管道的最大腐蚀深度ydi,并评估超过最大腐蚀深度ydi的概率.利用不同核管道腐蚀深度进行计算机预测仿真.研究结果表明:改进后的广义极值分布模型不会受限于样本极值数据的具体分布,具有较好的通用性,且模型参数寻优过程收敛速度快,拟合效果较理想.     

基于概率累积损伤及Wiener过程的转向架 可靠性研究

提出一种基于实测应力数据的研究城市轨道车辆构架疲劳可靠性变化规律的方法.为了建立结构损伤与可靠性之间的关系,通过新型启发式算法拟合出每一日应力谱的概率密度函数,进而基于统计分布特征推导了一种考虑载荷相互作用的概率累积损伤模型;然后考虑到某一结构区域不同传感器结果的差异性,采用具有随机效应的Wiener过程通过概率损伤统计量与马尔可夫链-蒙特卡洛方法求得结构可靠度随运营里程的总体变化规律.实测数据计算结果表明,提出的可靠性计算方法可以得到与工程经验相符的构架疲劳可靠性结果.     

基于实测载荷谱的高速列车轮轴剩余寿命分析

针对检修周期内轮轴是否会发生破坏断裂的问题,研究了轮轴的裂纹扩展寿命.通过标定试验与线路实测试验,采用数据处理分析软件统计出了各个载荷下车轮旋转出现频次,得到了中国标准动车组测力轮对载荷谱.将最恶劣工况的载荷谱作为裂纹扩展分析的输入载荷,利用裂纹扩展分析软件计算了含裂纹的车轴在不同扩展阶段的应力强度因子,结合疲劳裂纹扩展理论估算了车轴上不同初始形状的裂纹扩展到临界尺寸时的扩展寿命,为保证检修周期内车轴不发生破坏断裂提供了科学参考.结果表明:裂纹初始深度相同的情况下,裂纹形状越扁平,车轴剩余寿命越短,裂纹扩展门槛值对裂纹扩展寿命影响较大.     

随机疲劳谱编制新方法

提出一种新的疲劳载荷谱编制方法,该法遵循雨流循环计数规则。新建谱与实测谱具有完全相同的循环计数统计结果,并且尽可能地保留了原实测历程谱的本身特性,与程序谱相比更接近实际。通过四种车辆实测谱计算分析,证实该疲劳谱与实测谱损伤基本等效。     

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mean-shift聚类过程的遥感影像自动分类方法

提出了一种稳健的自动分类方法——自适应mean-shift(AMS)算法.该方法基于mean-shift聚类过程,不需要假定数据分布类型,也不需要指定类别的数目,自动化程度较高.自适应mean-shift算法根据数据分布特点自适应地确定带宽的大小,利用采样点估计模式来设计自适应估计器,自适应估计器将每个数据点与不同尺度的核函数联系起来,当核函数满足一定的条件时,AMS迭代过程收敛于极值点(mode),自适应AMS算法是一种归一化的密度梯度估计算法.采用TM影像进行分类试验,试验结果表明:该算法自适应程度高,精度也能满足要求,是一种稳健的自动分类方法.     

疲劳损伤的模糊性研究

针对疲劳极限以下小载荷造成的疲劳损伤问题，依据模型数学理论，引入“造成损伤”这一模糊子集，定义其隶属函数，导出了隶属函数与损伤的关系，建立了模糊累积损伤计算模型以及相应的疲劳寿命计算公式，并采用2个不同的载荷谱，对构件疲劳寿命进行了预估。通过与实测寿命比较，找出了对不同载荷谱选择不同隶属函数的规律，使两种载荷谱下疲劳寿命预估的误差由原来的62．58％、61．65％分别降低到4．03％和0．53％。结果表明，用该方法预测构件的疲劳寿命比传统方法更加准确。     

基于多项式拟合的高速铁路高低轨道不平顺功率谱分析

根据某高速铁路轨道的高低轨道不平顺实测数据,基于改进的welch周期图法计算原始高低轨道不平顺功率谱密度,从波长角度提出了功率谱密度的7阶多项式拟合谱模型.通过谱密度反演算法对高低轨道不平顺序列进行数值模拟.提出了基于上、下界限谱的轨道质量评判标准.实验结果表明,提出的拟合谱模型比高速铁路无砟轨道幂函数分段拟合模型更适合于该线路的谱分析.通过本文拟合谱与时速200 km/h等级提速线路拟合谱的比较,表明该线路在波长3.3～5 m波长范围内有不平顺的趋势.为轨道不平顺的评判和线路维修提供了建议.     

中型轮式拖拉机前桥载荷谱测取方法的初步研究

本文介绍了测取拖拉机前轮空间载荷的贴电方案、仪器布置及标定方法。并叙述了对样本的几种检验以判断数据的性质和样本的概率密度函数。然后根据分布函数作外推从而获得单一工况的载荷谱,经多种工况合成即成合成载荷谱。