新型小载荷冲击磨损试验机的研制及其实验研究

设计并研制出新型小载荷冲击磨损试验机,介绍了该试验机的工作原理、结构及其主要技术参数,并采用所研制的试验机对TC4钛合金进行了8个不同周次的3组冲击磨损试验.结果表明:TC4钛合金的冲击坑形貌规整,具有明显的表面特征和累计损伤特征;在相同试验条件下试验结果的重现性较好,数据最大误差小于6%;试验机所加载荷稳定,长时运行无过流过温现象,能够满足小载荷冲击磨损试验的要求.

考虑小载荷强化的汽车构件疲劳累积损伤试验研究

给出了材料和结构在累积损伤的同时还具有强化作用的S-N曲线方程,并建立了程序载荷谱下产生损伤的同时还具有强化作用的疲劳累计损伤模型。为了检验所建立模型的正确性和准确性,以某汽车前梁和车架为例,设计了两种不同载荷组合,进行了两级循环载荷疲劳试验。试验结果和所建模型估算结果表明,该模型不但能够估算疲劳极限以下载荷的强化和损伤,还能估算疲劳极限以上载荷的强化和损伤。

疲劳极限以下小载荷的强化和损伤试验

以某变速箱圆柱齿轮单齿弯曲为例,对疲劳极限以下小载荷的强化和损伤进行了试验研究.结果表明,疲劳极限以下的小载荷对疲劳寿命、疲劳强度和静强度均具有强化作用;一定范围内的小载荷作用一定的次数才能体现出强化效果;循环载荷谱中小载荷虽有一定的强化作用,但强化效果有所下降;循环载荷谱中小载荷循环次数增加,其强化效果随之增加;高载荷造成损伤后,原来具有强化作用的小载荷失去了强化效果,但更低的小载荷却体现出一定的强化效果;小载荷强化的原因是材料的微观组织得到强化和改善.

小载荷强化对汽车零件表面硬度的影响

以未经过表面工艺强化的低强度汽车前桥和经过表面工艺强化的高强度汽车变速箱齿轮为对象,对汽车零件经过疲劳极限以下小载荷强化前后,表面硬度的变化规律及其微观原因进行了试验研究和分析。结果表明,小载荷强化后,低强度前桥的表面硬度随着其强度的提高而提高;高强度变速箱齿轮的表面硬度随着其强度的提高而降低;小载荷强化所引起的结构微观组织变化是其表面硬度变化的主要原因;对于汽车零件表面硬度的变化而言,强化和损伤的作用效果相同。

小载荷下滑动往复摩擦测试平台的研制

描述了自行研制的小载荷下滑动往复摩擦测试平台的工作原理。所设计的测力传感器能同时测定正压力和摩擦力,其悬臂由一组相互垂直的平行弹性钢片组成,其解耦特性经有限元软件ANSYS得到证明。采用虚拟仪器技术在PC机上实现了力信号的采集、分析与显示。标定及实测使用表明,该测试平台具有较高的测量精度和分辨力,适合小载荷(mN)下材料的摩擦性能测试。

基于变幅小载荷下的曲轴疲劳寿命预测分析

通过ABAQUS对曲轴模型进行有限元分析,得到局部最大时间应力载荷谱。运用雨流计数法对载荷谱进行处理,得到各应力幅值下的循环数。采用修正Corten-Dolan累积损伤理论,结合变幅载荷的应力幅值对曲轴进行疲劳寿命预测。通过分析,低于疲劳极限的应力会对曲轴产生强化作用,影响曲轴的疲劳寿命。

铝合金缺口件载荷谱小载荷删除与试验验证

小载荷删除方法是加速疲劳试验技术中的一种,现有的删除方法往往忽略了结构疲劳性能的随机性。本文将疲劳寿命看作连续的随机变量,采用概率距离定量描述小载荷删除前后疲劳寿命分布的差异程度,以删除谱与原始谱的疲劳寿命同分布为标准作为小载荷删除的方法。该方法考虑了结构疲劳性能的分散性,可根据结构的p-S-N曲线和载荷谱的应力分布函数计算相应的小载荷删除水平。对LC4CS铝合金缺口件在5种载荷谱下进行疲劳试验,结果表明,计算得到的删除谱与原始谱的疲劳寿命同分布,载荷循环数为原始谱的8.4%,节省了试验时间。

新型小载荷冲击磨损试验机的搭建及其实验探究

结合实验需要以及实验室现有条件,研制了一台可进行往复冲击的小载荷冲击磨损试验机.介绍了该试验机的工作原理、总体结构以及功能模块.通过该试验机,对干接触及脂润滑工况下GCr15钢材试件进行了实验,冲击载荷为20N,并给出了冲击10-4,10-5,10-6次后的实验结果分析.

小载荷无人机无源定位技术研究

近年来,电子战设备和信号情报系统更加高效小型化,无人机可以携带的载荷种类不断增多。随着无人机的研究、设计和制造水平得到前所未有的提高,在无源定位领域开始发挥越来越重要的作用。从无源定位技术的分类入手,重点研究无人机无源定位的方式、对象和关键技术;以雷达辐射源为例,构建了小载荷无人机虚拟到达时间差(Virtual time differences of arrival,VTDOA)无源定位模型,讨论了对应的定位算法,并给出了仿真试验结论;最后根据最新研究成果展望了无人机无源定位技术的发展趋势。

基于神经网络和小载荷的疲劳损伤计算

疲劳损伤计算的精确程度对于疲劳寿命的估算精度至关重要。机械零件或构件在服役期间所受到的载荷绝大部分是随机变幅载荷,各级载荷之间的相互作用效应十分明显,小载荷的强化损伤作用及其不确定性也不可忽视,因此,对于单次循环载荷对机械零件造成的损伤量计算问题必须综合考虑这些因素。提出了一种将非齐次泊松过程理论与小载荷及其不确定性和伴随损伤相结合来计算疲劳损伤量的方法。基于传统疲劳累积损伤理论,运用非齐次泊松过程模拟随机载荷,结合小载荷理论和不确定性理论,在考虑载荷作用次序的条件下,建立了机械零件在随机载荷作用下的疲劳损伤估算模型。该方法在理论层面上对已有的疲劳损伤计算理论有所补充,且采用神经网络的方法对幂律模型参数的估计可以产生更小的误差,45钢8级随机载荷的疲劳试验数据验证了该方法的准确性。

采用小载荷板试验资料推求大型复合地基P～S曲线的方法

经振冲加固处理后的地基为复合地基，该地基由碎石桩和桩间土组成，通过载荷试验可以获得P～S关系曲线（P为荷载，S为沉降量）．经理论论证和多种试验还得出，软粘性土容许承载力与载荷板宽度增大影响不大，而对于砂类土和砾石类土载荷板定度影响明显．基于以上原理分别建立了利用小载荷极试验资料推求各类土的大型复合地基的P～S曲线关系式，求得数值与载荷试验相一致，这样就找到了在中小型工程中可以只作小载荷试验而求出大型复合地基P～S曲线的方法，减少了工作量，节省了投资．

机械式小载荷蠕变持久试验机的设计与应用

采用杠杆下置的方式,在机械式蠕变持久试验机上实现了杠杆加载和砝码直接加载两种加载方式。在下拉杆末端和直接加载托盘上接入载荷传感器,通过PLC可编程控制器与计算机连接实时通信,实现了加载砝码力的监测和记录。可在试验机操作面板单独设置试验参数,加载时可监测加载砝码力,防止加载砝码出错。试验结束后,在试验软件数据记录系统查询试验过程信息,对可疑试验数据进行分析和判断,确认试验数据的有效性,提高了试验数据的可靠性。

某轿车前副车架服役载荷模拟试验加速方法研究

服役载荷模拟试验能准确地预测零部件的疲劳寿命。为节省试验时间,急需开发出一套合理、实用的加速试验方法。重点研究在不具备结构局部应变响应,仅具备外部激励载荷如力、位移、和加速度等情况下的试验加速方法。基于修正Miner准则,以伪损伤保留比例作为小载荷删除准则,并结合疲劳数据编辑(Fatigue data editing,FDE)技术,提出一套便于工程应用的服役载荷模拟试验加速方法。以某轿车前副车架的疲劳试验为例,分别编制伪损伤保留比例为99%、95%和90%的加速谱。综合考虑各加速谱的载荷特征和加速效果,选用95%加速谱、90%加速谱和原始谱分别建立台架试验。试验结果表明两种加速谱在有效节省试验时间的同时,均获得了与原始谱相同的试验结果,且90%加速谱的加速试验效果更为显著。本方法便于工程应用,可为其他汽车零部件的服役载荷模拟试验提供参考。

真空吸盘技术在机翼载荷校准试验中的应用研究

针对某飞机机翼载荷校准试验遇到的现有加载设备难以满足试验要求的问题,提出并研制出基于真空吸盘技术的加载系统,成功完成机翼多点小载荷协调加载试验。结果表明,采用吸盘技术的加载系统,能更真实地模拟机翼实际受载情况,降低试验风险;试验数据可靠,载荷模型精准度满足要求,可为后续同类机型校准试验提供良好借鉴。

通过检修电流测试低层站小载荷无机房电梯平衡系数

根据低层站小载荷无机房电梯的特殊性．提出一种利用检修电流测试电梯平衡系数的便捷方法。理论分析和现场试验均证明该方法的可行性和有效性。

一种新的加速耐久性试验谱编制方法

试车场实测载荷谱中含有大量的低幅值载荷,在进行载荷谱编辑处理时存在许多小载荷删除准则,而这些准则往往仅考虑小载荷是否造成损伤。考虑到低幅值载荷的强化效应,提出了一种新的小载荷删除准则。应用该准则对试车场实测载荷谱进行编辑处理,生成了加速谱。从幅值域(穿级计数、雨流计数),损伤域(损伤保留、雨流循环损伤分布),频率域(冲击响应谱、频域疲劳损伤谱)多方面对原始谱和加速谱进行了对比分析,结果表明该方法在保留损伤,保证损伤载荷分布特征和频域特征的基础上实现了加速,加速谱可代替原始谱进行耐久性试验。通过建立整车台架试验,验证了该耐久性试验载荷谱编制方法的可行性。

整车四立柱台架试验中目标谱的加速方法研究

汽车试验场道路载荷谱中包含大量的高频低幅值载荷,实测载荷谱的加速处理是建立整车四立柱台架试验的关键一步。以某轿车汽车试验场实测载荷谱为基础,结合累积疲劳损伤理论和低载强化理论,提出了一种新的小载荷删除原则,应用该准则对试车场实测载荷谱进行编辑处理,生成试验加速谱。从幅值域、伪损伤和频率域多方面对加速谱的有效性进行理论验证。结果表明该方法在保留损伤,保证损伤载荷特征和频域特征的基础上实现了加速。最后,通过建立整车台架试验,试验中出现了与汽车试验场一致的失效模式,验证了该载荷谱加速方法的合理性。该方法可为其他车型的整车四立柱台架试验载荷谱的加速编制提供一定的参考。