混流式水轮机转轮的疲劳寿命估算方法

本文分析了关于混流式水轮机的载荷谱、制造材料和疲劳计算等方面,收集整理国内外关于混流式水轮机转轮疲劳寿命估算方法的成果资料,并根据水轮机的运行情况,总结了转轮的几种寿命估算方法。     

复合材料转向架构架及其疲劳损伤分析方法研究综述

复合材料相比于金属材料具有更优良的性能,可以满足轨道交通车辆对轻量化、低能耗、舒适性的需要,逐渐成为各国轨道交通领域关注的热点.中国将复合材料应用于轨道交通车辆结构的研究起步较晚,缺乏相关经验,需要开展关于转向架构架这种大型主承载结构疲劳损伤分析的深入研究.本文介绍了国内外应用复合材料技术于转向架构架上的研究进展,重点综述了在复合材料转向架构架上广泛应用的纤维增强复合材料层合板的疲劳损伤分析方法,简要分析了几种疲劳分层损伤模型,并对目前研究中面临的困难和挑战进行了总结.     

基于NOFRFs的机械设备关键部件疲劳裂纹识别

关键零部件的疲劳损伤会影响机械设备的正常使用,严重时甚至引发安全事故。因而及时有效识别其疲劳损伤具有重大意义。本研究提出了一种基于非线性输出频率响应函数(NOFRFs)的快速故障识别方法。该方法首先采集输入-输出信号来构造NOFRFs的输入向量和核向量,从而将NOFRFs转换为伪线性结构。然后根据最小均方(LMS)算法求出系统各阶次的核函数,并计算出故障特征量,识别系统故障。为了验证该方法的有效性,本研究通过该方法对0～4 mm长度裂纹的疲劳试样进行识别。研究结果表明:该方法可以快速有效地识别疲劳裂纹,且不需要基准信号。本研究成果为机械设备关键部件的裂纹识别提供了理论基础。     

随机载荷下风电叶片疲劳寿命及可靠性试验评估

为对随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命及可靠性进行预测与评估,首先基于Miner累积损伤理论及全概率公式,推导出随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命预测模型;然后根据寿命等效原则(即随机载荷下的疲劳寿命与恒幅载荷下的疲劳寿命相等)提出了随机载荷下风电叶片疲劳可靠性评估的等效应力试验法;最后通过风电叶片复合材料的疲劳试验数据对本文方法的有效性进行验证.结果表明:本文方法能够有效预测与评估风电叶片复合材料的疲劳寿命及可靠性,为随机载荷作用下风电叶片的疲劳寿命预测及可靠性试验评估提供理论依据.     

3D电视用户体验：原理与测评方法

3D电视是主要的发展趋势之一。随着3D内容和频道的增多,3D电视用户逐渐增多。3D电视能够增强用户的立体感知,但是也会带来一些负面的影响。了解用户的3D体验及其影响机制,不但能够帮助提高用户体验,减少观看时的不适感,也能用于指导3D电视内容的制作与播放,从而促进3D电视产业的良性发展。本文分析了影响3D电视观看体验的原理和因素,提出了一个多维度的3D电视体验模型,介绍了国外3D电视用户体验的评价方法和实验研究。最后,提出了将来的主要研究方向。本文将为我国3D电视用户体验研究提供一定的理论基础。     

桥用液压悬挂系统的疲劳分析

根据某双层开启桥的综合性能要求,设计了一种液压悬挂系统。通过模拟某沿海地区的风载历程及悬挂系统竖直载荷,并基于workbench及Fe-safe软件对悬挂系统做了二轴疲劳分析。分析结果表明,悬挂系统能承受的最小载荷谱块数为1×10736500块(100年),满足疲劳要求。它采用workbench及Fe-safe联合仿真对液压悬挂系统进行疲劳分析,为类似多轴疲劳问题分析提供了思路。     

搅拌摩擦焊搅拌头疲劳失效的模拟研究

利用ANSYS Workbench与ANSYS nCode Designlife分别建立了搅拌摩擦焊过程搅拌头的静力学与疲劳模型. 结合搅拌摩擦焊过程中搅拌头受到的作用力载荷谱,以及推导出的搅拌头扭矩的计算公式,讨论了前进阻力、侧向力、下压力和扭矩对搅拌头疲劳寿命的影响. 仿真结果表明,搅拌摩擦焊接过程中搅拌针的根部是主要的应力集中区,造成搅拌头疲劳失效主要发生在搅拌针根部. 前进阻力是造成搅拌头疲劳失效的主要原因,侧向力及扭矩对疲劳失效的作用则比较小,下压力对于搅拌头的疲劳寿命的增加有利.      

基于人眼状态的驾驶员疲劳检测

为提高驾驶员疲劳检测的准确性, 提出一种改进的眼睛状态检测方法。利用“参考白冶算法对原始帧图像做光照补偿处理, 基于肤色特征检测出人脸; 利用积分投影法将人脸和眼睛分割出来, 结合眉毛和眼睫毛之间距离的变化、眼睛区域黑色像素点的个数变化这两个参数对眼睛的状态做出判断。若连续5 帧图像眼睛均为闭合状态, 则系统给出疲劳警报。实验结果表明, 利用两个参数检测的准确率高于单个参数检测的准确率。     

地铁列车减速器直齿轮弯曲疲劳有限元分析与试验

为研究地铁列车减速器小齿轮齿根部受力情况及弯曲疲劳裂纹萌生的机理,通过建立齿轮副有限元模型,对齿轮啮合过程进行瞬态动力学分析,得到了齿轮啮合过程中齿根处的应力-时间历程进而对齿根弯曲疲劳行为进行了试验研究。瞬态动力学分析表明,小齿轮齿根处在啮合过程中受到脉动循环载荷的作用,最大拉应力出现在齿轮啮合至分度圆时;且齿根处最大主应力的方向为沿齿根切线方向。齿根弯曲疲劳试验结果表明,裂纹在齿根弧线的中间位置萌生,方向为齿根切线的垂直方向。结合有限元分析结果可发现,齿根处裂纹在最大拉应力幅值位置萌生,其扩展行为受最大拉应力的主导。为进一步优化齿轮的设计、制造工艺及材料的选择提供了依据。     

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。