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。

基于非参数核密度估计法的车辆大数据服役载荷外推方法

提出了基于非参数核密度估计法的用户使用习惯特征统计方法和车辆全寿命周期服役载荷外推方法。以某型宽体轻客的全国大范围用户使用习惯数据调研和道路载荷谱大数据采集为基础,运用非参数一维核密度估计法,研究了90%分位下用户使用习惯典型特征的统计方法。运用非参数二维核密度估计法结合蒙特卡罗仿真,研究了基于用户道路实测载荷的车辆全寿命周期服役载荷外推方法。此外,研究了不同核密度估计法多次外推结果的变化特性,研究结果表明多次载荷外推保持了较好的载荷损伤与分布的一致性。

服役载荷下铝锂合金激光焊接T型接头残余应力的有限元分析

研究了服役载荷作用下铝锂合金蒙皮–桁条T型接头的焊接残余应力演变规律。首先建立了T型接头双激光束双侧同步焊接过程的3D热–结构有限元模型,并通过试验验证了该模型的合理性,以获取准确的焊接残余应力。随后,将焊接残余应力、应变分布和总等效塑性应变作为初始条件,采用弹塑性结构模型,进行有限元数值分析,以研究T形接头在服役载荷下的残余应力再分布情况。结果表明,施加载荷结束后,结构表面的纵向应力松弛明显(尤其是在焊缝处),桁条中间的纵向应力对服役载荷不敏感。

ZC－3型侧卸装岩机服役载荷测试

对履带式装载机械强度、安全可靠性进行了服役载荷的测试。首次大量采用部件台架标定；用非间接的方法获得了铲斗插入阻力等主要外载荷参数的准确数据。在此基础上建立了大型底盘结构有限元分析模型，完成了高可靠性新型底盘的研究。

服役载荷与结构参数对塔式太阳能定日镜光学精度的影响

以典型的20 m^(2)小型定日镜为对象,采用光-机集成建模方法,研究了自重和风载荷联合作用下定日镜的服役光学精度特性,综合考虑了定日镜工作高度角、风压大小和关键结构参数的影响。结果表明,沿镜面横向的斜率误差分量D_(x)要明显大于沿其竖向的D_(y),螺栓数量N增加对D_(x)影响不显著,但能显著减小D_(y),反射镜面自身刚度弱是其服役光学精度下降的主要原因;机架中角钢型材的边长a在30~50 mm之间对光学精度影响较小,但厚度t对光学精度的影响较为显著。定日镜结构变形与镜面斜率误差均随着风压载荷的增加而线性增加,且不同高度角β下总镜面斜率误差变化曲线斜率基本一致;仅在自重作用下,高度角0°~90°内总斜率误差能控制在1.45 mrad以内;镜面变形与其斜率误差分布规律完全不同,镜面斜率误差与镜面变形之间并非呈线性正比关系,采用光学精度进行评价或指导定日镜结构优化设计是最佳途径。

基于验证载荷的老龄平台结构可靠性更新分析

将老龄平台已服役期内承受的年极值波浪载荷视作验证载荷,同时考虑老龄平台构件的抗力衰减,并以动态时变可靠度理论作为理论依据,计算了老龄平台构件的动态可靠度,分析了验证载荷和已服役载荷2种作用对老龄平台结构可靠度的影响。结果发现,在对老龄结构进行可靠性评估时,若忽略验证载荷的验证作用,将使得评估结果偏于保守。充分利用老龄平台结构在已服役期内经受的历史载荷信息,考虑已服役载荷对老龄平台结构的验证作用,则有利于制定检修策略,从而有效延长老龄平台结构的使用寿命和经济寿命。

涂层结构残余应力拉曼光谱测量方法探讨

针对涂层结构的残余应力测量,阐述了使用微拉曼光谱法测量涂层结构残余应力的一般流程与典型应用,探讨了当前应用拉曼光谱法进行涂层残余应力测量表征领域亟待解决的问题,包括各向异性涂层不同表面的拉曼频移-应力定量关系的确定、基准拉曼频移的科学标定,以及涂层在实际服役期间经历循环载荷作用下的残余应力演化表征等。

城轨列车制动盘SiC_(p)/A356复合材料热疲劳裂纹扩展机理

为研究制动盘服役温度载荷及材料微结构对SiC_(p)/A356复合材料热疲劳裂纹扩展行为的影响,明确其热疲劳裂纹扩展微观机理,开展SiC_(p)/A356复合材料热疲劳裂纹扩展实验。结果表明:裂纹扩展过程包括由SiC颗粒偏转作用和二次裂纹释放扩展驱动力导致的缓慢扩展阶段和主裂纹与裂纹扩展前端微损伤连接的快速扩展阶段;加热温度较低时,裂纹扩展的“台阶状”特征明显,整体扩展速率较低,裂纹宽度较小,裂纹扩展方式为颗粒断裂、轻量基体撕裂和沿界面开裂;加热温度较高时,“斜直线跃升”阶段更为明显,裂纹宽度较大且扩展速率较高,裂纹扩展以颗粒脱落以及大幅度基体撕裂为主;主裂纹总是通过选择沿SiC颗粒群或者直接穿过α-Al基体以阻力较小的方式向前扩展,Si相承载时极易发生断裂,成为裂纹扩展源,同时裂纹扩展前端的微损伤对其扩展具有引导作用。