一种用于滚动轴承的可靠性虚拟试验方法

常规的试验和理论计算不能有效地分析轴承的各类随机误差对其动态特性的影响,因此提出一种滚动轴承可靠性虚拟试验方法.首先基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,建立三维参数化深沟球轴承有限元模型,得到轴承内外圈、滚珠、保持架之间的接触应力、应变的变化情况及接触过程中的压力分布情况.在此基础上,运用APDL语言实现乘同余数法产生伪随机数的计算程序,综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,对轴承进行多次随机虚拟试验,运用K-S检验法确定所获得的实验数据分布,求取轴承疲劳失效的可靠度.运用蒙特卡罗法对轴承进行1 000次模拟计算,得出了轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据.

深沟球轴承可靠性虚拟试验方法研究

提出一种滚动轴承可靠性虚拟试验方法。运用蒙特卡罗模拟法对轴承的随机结构模型进行103次模拟计算,得出轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据。

压缩机活塞杆虚拟可靠性试验方法研究

应力幅、应力集中和附加弯矩3因素是导致压缩机活塞杆发生疲劳断裂的主要原因。常规的理论计算不能有效解决多因素耦合作用条件下活塞杆的强度问题,因此提出了一种虚拟的可靠性试验方法。采用ANSYS软件和C++编程语言搭建虚拟试验平台;依据弹性力学的变形协调条件,推导出活塞杆螺纹的应力分布计算式,用来验证虚拟试验平台的有效性;根据中心复合法设计随机参数的试验样本点,通过VC窗口程序更改APDL编译的宏文件,自动完成虚拟试验过程,获得结构响应的一组样本点;基于响应面方法建立极限状态方程,分析可靠性灵敏度,为活塞杆的设计提供理论指导。

基于虚拟可靠性试验的多体机械系统分析方法

针对不确定因素影响下机械系统的疲劳失效问题,以往复式压缩机传动机构为研究对象,提出一种虚拟的可靠性试验方法。考虑到约束载荷、尺寸误差和材料强度等因素的随机性,利用CAD/CAE的参数化技术,基于虚拟可靠性理论实现虚拟样机的随机抽样;然后,采用非线性有限元分析程序ANSYS/LS-DYNA进行动态数值仿真分析,获得虚拟试验数据;最后,根据KS法分析数据分布类型,考核各关键零部件的可靠性,从而得到整个系统的可靠度,并且找出了系统的薄弱环节。该分析方法可为后续的故障预报和最优维护提供指导。

压力传感器结构参数识别及优化方法

某型号压阻式绝压传感器与复杂的环境载荷发生谐振,经常出现内引线疲劳断裂的失效现象,通过改变传感器结构参数可以提高其固有频率,有效避免该失效模式。应用FEMtools参数识别优化软件,寻找对传感器固有频率影响最显著的3个敏感结构参数;因国内外试验设备的限制,运用可靠性虚拟试验技术进行二次回归正交旋转中心组合试验,得到3个敏感结构参数和传感器使用寿命之间的回归方程;根据回归方程得到使传感器使用寿命达到要求的参数优化组合区间;区间内随机选取试验点,重新设计传感器,并进行现有实验设备极限条件下的室内验证实验。试验结果表明,得到的3个敏感结构参数可以有效提高传感器的动力学性能及其可靠性,为后续上机试验进行铺垫并积累数据。