典型工况下装载机液压系统载荷时间历程的制取方法

针对目前装载机发动机与液力变矩器功率匹配存在的缺陷,该文构建了装载机液压测试系统,确定了传感器压力信号与转矩间的定量关系。在分析确定装载机典型试验工况为铲装工况、采样频率为1000Hz与样本长度为60个作业循环的基础上,按照规范对装载机进行了实机试验,应用Vib’SYS和nSoft软件对试验数据进行了分段与合并处理、滤波与去异值处理以及数据平稳性检验,研究了装载机典型工况液压系统载荷时间历程的制取方法,并给出了铲掘原生土时液压系统消耗发动机转矩的单次典型循环时间为87.304s的载荷时间历程,该研究为装载机优化匹配设计提供依据。

关于标准载荷时间历程和标准载荷谱的生成问题(英文)

在应用海洋结构物疲劳寿命预报统一方法时,必须要输入载荷时间历程。在用疲劳寿命预报统一方法设计某个结构时,就需要提供某种标准类型的载荷时间历程。在文献中,标准载荷时间历程或标准载荷谱(均用缩写SLH表示)已经研究了30多年。人们普遍认识到使用SLH有一系列优点,不管是对研究或是应用而言。文章先从现在已经建立的标准载荷时间历程的综述开始,然后详细给出生成标准载荷时间历程或标准载荷谱的步骤,最后提供了一个示范计算的例子。

基于载荷时间历程的休闲椅机械装置的疲劳分析

针对休闲椅在使用过程中的疲劳损坏问题,结合人机工程学理论设计了一款休闲椅,并建立了三维模型。对休闲椅的疲劳寿命分析的方法进行了归纳,提出了一种基于时间历程载荷的休闲椅疲劳寿命分析方法:根据QB/T 4191-2011标准在ANSYS中进行瞬态力学分析,找出了机械装置中应力较大的杆件;之后在虚拟样机中进行了运动学仿真,校验模型,得出了危险杆件的载荷-时间历程;联合ANSYS和Design Life对危险杆件进行了疲劳寿命分析;最后,制作样机并进行了测试。分析结果表明:测试结果与疲劳分析的结果相符,也验证了该分析方法的准确性,为相关研究分析提供了参考。

基于Adams获取挖掘机斗杆的载荷时间历程

工作装置是挖掘机的主要执行机构,其中斗杆所受载荷复杂,易产生变形、断裂与疲劳失效。针对某中型反铲液压挖掘机,使用SolidWorks对其工作装置进行实体建模并装配,导入Adams后施加合理的约束、驱动和挖掘阻力,对铲斗挖掘时3个典型危险工况进行了动力学仿真模拟分析,得到斗杆各铰点载荷时间历程曲线和数据文件,为后继的有限元强度分析与疲劳寿命预测提供了基础数据。

掘进机器人行驶状态嵌入式传感系统研究

针对掘进机器人履带行驶结构作业处于高冲击、碰撞、高湿度和复杂煤岩底质等空间受限环境、受到的外部动载荷通常无法直接测量或测量比较复杂问题,提出了一种可实时监测掘进机器人履带动载荷的嵌入式传感系统无线监测方法。设计了适用于掘进机器人的特种履带行驶结构,搭建基体-夹板-无线采集模块等组成的多层复合封装防护结构,在封闭环境下对嵌入式传感系统进行无线传输特性及行驶状态下的动应力分布研究,并进行传感系统封装集成的测试精度标定试验。将嵌入式传感系统随机替换履带链环中的一块山型减振垫,对掘进机器人行驶状态周期循环的履带载荷历程进行监测测试。结果表明,该嵌入式传感系统在不改变履带链环整体受力的前提下,能实时采集履带行驶结构的动载荷并无线传输给上位机,动载荷时间历程数据完备、稳定可靠,解决了井下极端工况下掘进机器人履带行驶结构动载荷获取难题。

随机载荷次序效应对海洋结构物疲劳裂纹扩展的影响

变幅载荷作用下的疲劳裂纹扩展情况更能够反映海洋结构物真实的疲劳行为。已有的关于载荷次序问题的研究中,多是考虑在定幅值载荷历程中加入单个或多个超载/低载,或加入块状超载/低载,使变幅载荷序列得到简化。文章则主要研究更接近真实情况的随机载荷序列,超载、低载随机相互作用下的载荷次序效应对海洋结构疲劳裂纹扩展率的影响。首先介绍了载荷次序效应问题的研究现状和基本结论,总结了考虑载荷次序效应的变幅载荷作用下疲劳裂纹扩展模型,然后简单介绍了文中应用的疲劳寿命预报统一方法 (Unified Fatigue Life Prediction,UFLP)的基本思想,最后给出了随机载荷作用下,应用UFLP法计算海洋结构物疲劳裂纹扩展的示例。

基于虚拟样机的轮式装载机前车架动态载荷分析

为了研究轮式装机前车架在典型工况下的受力情况,首先对轮式装载机的工作阻力进行理论计算,利用Pro/E软件建立三维实体模型,再通过MECH/Pro接口将三维实体模型导入ADAMS软件中,建立轮式装载机整车机构的虚拟样机模型,以此为基础对装载机前车架进行动力学仿真分析,获得前车架各铰接点的载荷时间历程,分析前车架在作业工况中的动态特性,为后续有限元分析和疲劳寿命分析奠定研究基础.

基于动力学仿真分析的磁悬浮列车悬浮架载荷特征研究

针对中低速磁悬浮列车建立动力学模型,计算磁悬浮车模态,根据频率和振型得出磁悬浮车的振动特点.依据青城山曲线段线路,得出前三个悬浮模块在四种速度下的横向位移、垂向位移、电磁铁所受横向力与垂向力比值以及空气弹簧处横向力等动态响应.选取受载严重的悬浮模块作为研究对象,根据实际受力情况,获得关键位置的载荷时间历程,为之后准静态应力分析法计算寿命做准备.结果表明:三个悬浮模块均随着运行速度增加,各项指标参数增大,第一个和第二个悬浮模块受力情况相似且受力明显大于第三个悬浮模块,可选第一个或第二个悬浮架作为疲劳评估对象.

混凝土泵车臂架载荷的雨流法计数

通过分析比较几种雨流计数法的优缺点,建立新的雨流法计数模型,对混凝土泵车臂架的载荷时间历程进行了雨流计数,实测数据表明,该方法能准确统计出载荷时间历程中的应力循环,克服了原有计数方法的局限性。

基于五点法算法的钻杆疲劳载荷简化方法

为研究钻杆的疲劳强度,在钻杆随机载荷-时间历程处理过程中,通过五点法算法对不产生疲劳损伤的载荷进行删除,且确保产生疲劳的载荷位置不变,不影响后期雨流计数法对疲劳损伤的统计,实现了载荷信号的有效简化,该算法可以通过程序实现。最后,经过实验算例及工程实例证明该算法可大幅压缩信号长度,缩短实验周期,为后续疲劳试验分析提供了依据。

MATLAB与C#混合编程在列车动力学后处理计算中的应用

详细介绍了MATLAB和C#.NET混合编程的实现方法。将C#强大的界面开发能力与MATLAB强大的数值计算和图形显示能力相结合,开发了适合于处理动力学计算所得时间载荷历程文件从而实现动力学计算和强度计算"无缝"结合的一个简单有效的数据处理软件。最后通过对列车动力学计算所得到的时间载荷历程文件进行处理验证了该数据处理软件软件的可行性。

塔式起重机钢结构疲劳寿命研究

该文提出一种基于有限元法的塔式起重机钢结构疲劳寿命估算的方法。首先建立塔式起重机有限元模型并计算静应力,再确定载荷时间历程。将塔式起重机所受的疲劳载荷划分为变幅载荷和冲击载荷。对于变幅载荷,采用现场观测数据并运用数理统计的方法,揭示出变幅小车在起重臂下弦杆的每跨轨道上运行的频数与起重臂的坐标成正态分布。以1 d为1个周期,计算出变幅载荷的时间历程。对于冲击载荷,采用瞬态响应方法,得到主要工况下起升钢丝绳内的内力时间关系,获得冲击载荷的时间历程。将塔式起重机结构静应力值、变幅载荷时间历程、冲击载荷时间历程和材料疲劳属性输入MSC.FATIGUE软件,计算得到其钢结构的疲劳寿命。

考虑车轮谐波磨耗的动车组车轴疲劳寿命

以CRH380BL型高速动车组为研究对象,基于车轮谐波磨耗的实测结果,建立刚性轮轨、刚性轮柔性轨、柔性轮刚性轨以及柔性轮轨4种不同轮轨关系下的车辆-轨道耦合动力学模型,通过对比分析4种模型的轮轨振动特性,得到最能反映真实情况的轮轨耦合动力学模型;基于车轴受力分析,采用有限元软件ANSYS进行车轴静强度计算;采用多体动力学软件计算考虑车轮谐波磨耗的车轴载荷时间历程;根据疲劳累积损伤理论,采用FE-SAFE软件分析考虑车轮谐波磨耗的车轴疲劳寿命。结果表明:柔性轮轨关系更能反映轮轨的真实接触状态;车轴轮座内侧圆弧过渡处的应力最大,为114.4 MPa;考虑车轮谐波磨耗的车轴疲劳寿命约为19.2 a;车轮谐波磨耗导致轮轨振动加剧,对车轴疲劳寿命产生明显不利的影响。

雨流计数的快速实现方法

以四峰谷值雨流计数法为基础,介绍了雨流计数的快速实现方法。该方法在计数前需要对载荷时间历程进行非峰谷值点的去除和重调整处理。计数过程中将需保留数据单独存放,计数判定点的选取遵循单向选取、循环进行的原则,直至将载荷时间历程全部计数为一系列的全循环。最后以一工程应用实例证明了该方法有着很高的效率。

基于不同焊缝结构的单轨车辆转向架构架疲劳分析

针对考虑转向架板件之间焊缝对其力学性能的影响,提高仿真分析结果的准确性和有效性,对基于焊缝结构的转向架构架进行了静强度分析,并采用准静态应力分析法对转向架构架进行疲劳强度分析以及疲劳损伤评估,研究了电机箱处不同焊缝结构形式对构架疲劳寿命的影响。研究结果表明:HV型T型焊缝较单面角T型焊缝而言,电机箱焊缝处的疲劳寿命提高了69.6%,能够有效提高转向架构架整体疲劳强度。

基于ABAQUS和Fe-Safe的岸桥起重机疲劳寿命分析

以岸桥起重机为研究对象,运用ABAQUS和Fe-safe联合仿真方法对梯形架、拉杆及整个起重机疲劳寿命进行分析.首先利用HyperMesh对其进行线模型的构建,在ABAQUS有限元软件中对线模型赋以梁截面属性,从而得到岸桥的有限元模型,并对其进行静强度分析;然后根据实际工况确定岸桥起重机的载荷时间历程,并对其材料疲劳属性进行重新定义;最后将静强度分析结果、载荷时间历程和岸桥材料疲劳属性导入Fe-Safe软件,对其进行近似工作条件下的疲劳寿命分析,得到了岸桥钢结构的疲劳情况及疲劳位置.分析结果与实际情况对比表明,该方法为岸桥起重机疲劳可靠性分析提供另一种途径,为结构设计时使用寿命的估算提供了参考,可有效预测钢结构的疲劳可靠性.

跨座式双轴宽轮距转向架构架焊缝参数敏感性分析

为克服整体法进行焊接结构强度设计时造成的母材强度过剩,焊缝强度不足的问题,建立了包括焊缝在内的新型双轴宽轮距转向架构架的有限元模型,采用Hyperworks中的Optistruct模块进行静强度分析,在动力学软件Adams中建立包括转向架在内的整车动力学仿真模型,根据实际运营情况仿真得到用于疲劳计算的各关键点的时间载荷历程。考虑缺口应力和应力修正对焊缝的影响,对焊缝进行疲劳损伤分析,并对关键焊缝参数进行了敏感性分析,从分析结果可以看出焊接熔深和焊接厚度对于焊缝的疲劳损伤的影响是决定性的,焊缝的倾斜角度的影响力几乎为零,缺口尺寸对焊缝疲劳损伤的影响也尤为关键。

基于断裂力学的桥式起重机剩余寿命数值仿真

为了保证通用桥式起重机的工作安全,建立疲劳寿命预测的数值仿真模型,并结合结构疲劳危险点的疲劳应力-时间历程来评估起重机金属结构的疲劳剩余寿命。以Q235B钢疲劳裂纹扩展试验为基础,获得6组被测CT试件的a-N数据及其对应点的da/dN和ΔK数据,通过线性回归拟合出Paris裂纹扩展模型的参数C和m。通用桥式起重机在实际使用中所受的载荷是随机的,无法直接应用Paris公式进行寿命估算。以某企业正在服役的50/10 t通用桥式起重机为研究对象,统计其在一定时间段内的载荷-时间历程数据,通过有限元仿真获得对应的样本应力-时间历程,采用周期样本循环法,对通用桥式起重机剩余寿命进行评估。结果表明,利用断裂力学中疲劳裂纹扩展理论结合应力谱评估焊接箱形梁疲劳剩余寿命的方法是可行的,可为起重机维护管理提供参考。

有限元疲劳分析法在汽车工程中的应用

有限元疲劳分析法通常包括:静态(或准静态)疲劳分析法、瞬态疲劳分析法和振动疲劳分析法.结合工程实例,介绍以上各种方法在汽车工程中的应用情况及适用范围进行了介绍.

某柴油机连杆力学响应分析

提取连杆工作过程中的最大拉伸和最大压缩工况,通过计算机CAE技术施加不同的边界条件和约束计算其基本的静力学响应,对其安全性进行了评价。连杆实际工作过程中会受到交变的扰动载荷,需对其疲劳耐久性做出更好的把握,因此,借助多体动力学技术计算出连杆工作周期的载荷时间历程,并制作了连杆危险部位的应力时间历程,基于结构的S-N曲线进行了疲劳寿命的计算。结果表明,连杆结构具有较好的强度和可靠性指标。