轴箱吊耳振动测试及共振疲劳评估

某线路地铁车辆轴箱吊耳发生多起断裂事故,因此针对该吊耳进行了振动测试、模态结构优化和共振疲劳计算。测试表明吊耳断裂为线路波磨频率与吊耳一阶固有模态频率发生共振所致,并通过仿真分析进行了吊耳模型验证和结构优化。以实测波磨路段动应力为输入,利用窄带疲劳寿命评估方法和Dirlik疲劳寿命评估方法对吊耳寿命进行评估,评估结果与实际基本一致,表明利用窄带法进行共振疲劳寿命评估基本可行;对于共振疲劳,当主频绝对单一时,Dirlik法计算结果与窄带法计算结果一致。

风力机叶片摆锤共振疲劳加载系统及控制研究

分析疲劳加载过程中摆锤受叶片振动影响的运动规律,利用能量法进行系统动力参数匹配计算,设计一套摆锤共振型大型风力机叶片疲劳加载系统。利用激光测距传感器获取加载点振幅为控制参数,以振幅偏差为偏差变化率输入,加载频率为输出建立模糊控制系统,控制器对振幅变化数据进行采集、存储与分析,并搜索跟踪共振频率,驱动变频电机实现叶片等幅稳定振动。现场试验结果表明,叶片加载载荷更均匀,控制过程稳定可靠,共振时叶片加载点振幅误差保持在±5%之内,为风力机叶片疲劳加载提供了理论基础与试验依据。

汽车钢板弹簧共振疲劳试验

对共振疲劳试验法的可行性和设备关键部件的设计过程作了较为详细的陈述，利用共振效应使试验设备在提高工作效率的同时，达到节能降噪的目的，对其它弹簧的疲劳试验也有参考价值。

压电驱动共振式高频疲劳试验机构的设计与实验

针对在小振幅、高频受力工况下微小与硬脆材料构件的疲劳检测,提出利用压电振子(PZT、PLZT或PMN)作为高频疲劳试验机构的驱动力源,并利用系统共振方法设计高频疲劳试验机构。首先,介绍压电共振式疲劳试验机构的工作原理,建立了动力学模型,获得了系统的动态特性。然后,设计和制作了样机。最后,利用样机测量了作用在试件上的动载荷。实验结果表明:改变输入交流电压幅值(100～250V)和板弹簧厚度(1.1～0.6mm),可施加在试件上的动载荷为24.7～99.2N。本文制成的样机适用于测试动载荷在为24.7～99.2N,且在小振幅、高频受力工况下试件的拉伸和弯曲疲劳性能。

摆锤共振型风电叶片疲劳加载系统研究

作为风电叶片检测必不可少的一个环节,叶片疲劳检测越来越受到人们的关注。该文列举了几种目前常用的疲劳检测方法,重点介绍了摆锤共振型叶片疲劳加载系统,并提出了基于激光测距传感器位移反馈的闭环控制系统。摆锤共振型疲劳加载方案需要工作在共振状态,因此通过试验获取共振频率非常重要。该文提出并对比分析了两种共振频率搜索的控制策略,认为频率扫描法操作简单,但是当搜索规模较大时宜采用趋势二分法快速定位共振频率。

风电叶片疲劳加载装置关键参数研究

风电叶片疲劳加载试验是指在试验室环境下用特定的装置模拟风载对叶片的振动疲劳作用,以此来检验叶片的疲劳寿命。该文以旋转偏心质量块共振(摆锤共振)加载装置为研究对象,介绍加载系统组成、工作原理以及试验步骤,使用共振能量分析的方法研究加载系统中各参数之间的关系以及参数的确定。

地铁车辆转向架吊耳的失效分析及寿命预测

针对某型地铁车辆在运行过程中转向架吊耳发生失效断裂问题,通过光学和电子显微镜分析失效吊耳的断口形貌,得出吊耳发生疲劳断裂的结论。为研究吊耳发生共振疲劳的机理和评估方法,在该型地铁车辆运营线路上对尚未发生断裂的吊耳进行了动应力和振动加速度测试。经对吊耳和轴箱的振动加速度进行时域及频域分析,研究其频谱特征,证明轮轨发生波磨的激振频率与吊耳的一阶固有频率相同;结合吊耳的受力情况,对其动应力结果进行分析,用Miner线性累计损伤法评估其寿命,证明吊耳在共振疲劳的条件下寿命严重不足。据此总结出吊耳在受到轴端振动激励条件下的共振疲劳寿命评估方法。接着对结构和材料改进后的新型吊耳采用共振疲劳寿命评估方法进行了寿命预测,对比分析了不同结构和不同材料的新型吊耳在运营条件下的频谱特征和剩余寿命,可为设计人员开发出满足地铁车辆使用寿命要求的新型吊耳提供依据。

顶端张紧式海洋生产立管接头连接技术研究

为了加快海洋生产立管国产化进程,开展了海洋生产立管单根结构和疲劳寿命评价技术研究。介绍了焊接式接头、接箍式接头和快接式接头3种类型的结构及应用范围;提出了海洋生产立管单根材料与焊接的具体要求,明确了主管体和接头的材料成分及性能指标,给出了立管接头的选材建议;依据相关标准阐述了海洋生产立管全尺寸共振弯曲疲劳试验方法中标准选取、疲劳曲线选择及试验结果评价等,阐述了立管疲劳试验设计曲线、平均曲线和目标曲线之间的关系,推导了基于数理统计学的目标曲线计算公式。国外海洋生产立管的全尺寸疲劳试验结果表明,生产立管疲劳寿命高于相关标准规定的C类S-N目标疲劳曲线。

铁路车轮和车轴的疲劳强度试验

从整个使用寿命来看,铁路车辆的运行距离要比公路车辆长得多,这样就需要确定走行机构部件的疲劳强度特征值。Ilsenburg轮对工厂的旋转弯曲疲劳试验设备为测试整体车轮和车轴的疲劳强度提供了简单并且廉价的方法。