车载耦合工况下波纹管加速寿命载荷谱编制

以某商用车排气系统波纹管为研究对象,通过样车道路试验对其多维耦合随机载荷激励进行测试,并对其解耦算法进行了探讨。对波纹管结构多轴疲劳寿命进行预测,进而采用时域损伤保留法对波纹管加速寿命载荷谱编辑方法进行了探讨,将加速寿命载荷谱缩短至原始谱的17.86%,为波纹管加速寿命试验设计提供了依据。

多轴载荷作用下减振器耐久性试验载荷谱编制

传统的减振器耐久性试验只考虑减振器的垂向载荷,对于水平力的加载没有统一的标准,导致试验结果不准确,针对该问题,结合实测用户道路载荷,提出了一种考虑多轴载荷作用的载荷谱编制方法。为了分析某型轿车出现减振器失效漏油的原因,采用低频信号叠加高频信号的方式构建载荷谱,运用半功率带宽法和最大线速度原理确定低频及高频信号,并进行了垂向力及水平力同时加载的减振器台架耐久性试验。试验结果表明,在水平力作用下减振器寿命受到较大影响,且失效里程与调查结果基本吻合,由此说明所编制的耐久性试验载荷谱能够较为准确地复现减振器的实际工作情况,可为减振器的设计和改进提供技术支持。

基于单轴损伤的货车钩尾框多轴疲劳寿命分析

基于单轴应变疲劳分析 ,提出了比例加载多轴应力状态下的疲劳寿命计算方法。采用钩尾框 AAR载荷谱和我国实测载荷谱 ,对货车 13号车钩钩尾框进行了细致的有限元计算和多轴疲劳寿命分析 ,结果与实际相吻合。

基于实测轴载谱的沥青路面轴载换算系数细化研究

为了应对货运车辆重载化和路面结构组合多样化对沥青路面结构设计的影响,如何得到较为准确的轴载换算系数显得尤为重要。采用动态称重系统(WIM),收集了3个监测断面的交通流数据,通过轴载谱分析,得到了监测断面的载重率远大于规范标准值。以实测轴载数据为基础,将轴载研究范围扩大至500kN。以新规范中4项设计指标取代旧规范中的2项指标,通过有限元软件Ansys对不同基层路面结构相应的轴载换算系数进行了细化研究,并采用Origin对相关数据进行拟合。结果表明基于沥青混合料层疲劳等效的轴载换算系数,对半刚性基层和刚性基层路面,宜采用与轴载大小相关的线性函数;对沥青层永久变形量的轴载换算系数,上面层宜取3.0,中面层宜取3.5,下面层取宜4.0。

多轴载荷下多孔构件损伤特点及疲劳试验谱编制

对多轴载荷作用下的多孔薄壁构件进行了应力与损伤特点分析。分析表明,在不同比例的载荷作用下,构件上的最大等效应力点将发生变化,而随着循环载荷谱型的变化,构件上的最大损伤位置也将发生变化;提出了一种基于疲劳损伤等效原则、针对多危险点单轴应力破坏模式的多载荷疲劳试验谱编制方法,首先由疲劳损伤计算方法,得到构件上各危险点位置及该点的疲劳损伤值。再根据疲劳损伤等效准则,将针对各个危险点分别进行反推后得到的多载荷谱连接起来,即为多载荷试验谱。根据对多孔薄壁构件的计算,基于损伤等效方法编制的多载荷谱定量地保证了试验载荷谱与原载荷谱的疲劳损伤一致,操作简单可行。

按预测轴载谱分析沥青路面的疲劳损伤

现行《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)轴载等效换算方法难以反映超载、重载交通对路面结构的影响。结构层参数取值未考虑结构层在疲劳过程中的材料损伤,是重载交通沥青路面出现早期破坏的原因之一。采用预测轴载谱和Miner法则,计算分析了路面结构的疲劳损伤累积过程,并考虑不同使用阶段路面基层模量衰减对路面结构损伤进程的影响。结果表明,半刚性基层厚沥青面层路面结构的疲劳损伤累积进程明显优于目前国内较典型的半刚性基层沥青路面结构。研究结果为重载交通沥青路面结构设计指明了方向。

青银高速交通量及轴载谱参数分析

交通荷载参数是路面结构分析和设计中必须考虑的因素,建立参数数据库可为区域道路结构设计与分析提供参考依据。文章采用2013—2015年青银高速淄博段高速公路封闭式收费车道实测调查交通量数据,分析了交通量变化及轴载谱参数。结果表明:3年总体交通量呈上升趋势,1类车所占比例最大可达72%,但所占比重呈现下降趋势,而2、3、9、10类车所占比例较大且呈现上升趋势;2、3和9类车平均轴数是定值,不随交通量改变而变化,而6～8和10类车轴数系数随交通量变化而变化;在4～10月份交通量大,重载车辆多,分别在5、8和10月达到峰值;单轴单胎轴重分布系数基本呈单峰特性,而整体式货车和半挂货车的单轴双胎、双联轴和三联轴轴重分布系数呈双峰特性。

下承式拱桥吊杆轴力监测与模拟分析研究

通过选取典型的吊杆对轴力进行了日、周变化的实际监测分析,并利用Matlab软件编制了随机车流模拟程序,分别形成不同荷载谱下的吊杆在模拟随机车流作用下的历程曲线,并通过实测吊杆轴力的对比分析,得到天津市的荷载谱更接近实际的情况,也表明模拟的结果是可靠的;对恒载、温度效应进行了剥离分析,得到恒活比以及温度这个增量效应的大致变化规律及其影响程度。

多轴非比例载荷谱条件下高强度螺栓疲劳强度分析

以风机主齿轮箱的箱体连接螺栓疲劳强度分析为研究背景,提出一种在多轴非比例载荷谱作用下高强度螺栓连接疲劳强度的分析方法。该方法基于多轴疲劳理论,将外部多轴非比例的风力载荷谱通过连接箱体模型有限元应力计算及雨流计数处理,转化为螺栓各对应载荷方向上的应力雨流谱,然后在螺栓各计算点处进行各载荷方向上的应力合成,按照德国VDI2230标准的计算方法,结合螺栓材料的应力寿命(S-N)曲线,计算得到螺栓各计算点的疲劳损伤率,最后依据线性损伤累计理论,得出连接螺栓的疲劳安全系数。依据本文中的分析方法编制螺栓疲劳强度计算程序,再以某一型号风机齿轮箱的扭力臂与齿圈连接螺栓为例,计算得到该螺栓在风机20年工作寿命内的疲劳安全系数为1. 819。提出的方法为今后计算复杂载荷工况下的螺栓疲劳强度提供了一个新方向。

应用实测载荷谱预测轿车变速器壳体寿命

以某轿车手动5挡变速器壳体为研究对象,考虑轴承、齿轮轴刚度的影响,应用有限元方法计算壳体在所有挡位下的应力分布,并进行了分析评价;同时结合轿车实际使用工况下的变速器工作载荷谱,应用多轴疲劳理论预测整个壳体的损伤分布,获得了壳体寿命;通过比较壳体应力分布与壳体损伤分布可知,重点改善1挡和倒挡时的壳体应力分布对于提高壳体寿命,快速完善壳体局部结构具有重要意义。

某运煤重载道路交通特征描述

针对某运煤公路的重交通特征,研究制定了既准确又有效率的交通荷载特征描述方法,该方法是在轴载谱的基础上,制定轮载谱和轮胎接地压力谱。依据该方法进行的实地调查结果证明该路是典型的高轴载、高胎压、大交通量的重交通道路;同时发现即使相同轴载下,轮胎接地压力也大不相同,因此,轮胎接地压力谱是非常必要的。

运营荷载对桥梁结构的影响分析

根据对桥梁运营荷载的调查分析,参考设计规范中的典型轴载,建立车辆类型的轴载模型,通过运营荷载和设计荷载对桥梁结构影响的计算分析,探讨其对桥梁结构的影响及应采取的对策,是十分必要的。

重载特性及评价方法研究

该文收集了国内几条典型重载道路的交通、轴载资料,分析了重车分类方法和轴载限制大小,研究了不同功能重载道路的轴载谱分布规律。建议采用轴型超限系数Kzj来评价不同轴型的超限程度,用各轴型超限系数的加权平均值Kz作为整个轴载谱的超限系数。

某直升机旋翼系统阻尼器杆端关节轴承轴向间隙超标问题分析

针对某阻尼器杆端关节轴承耐久性试验内、外圈轴向间隙超标的问题进行分析,其主要原因为简化载荷谱不能反映轴承实际运行工况,衬垫质量差,轴承零件加工精度低。提出改进措施:根据实际测得的全载荷谱改进载荷谱,将内圈外球面由镀硬铬改为镀陶瓷,提高外圈内孔、杆体内孔、内圈球面加工精度。改进后的轴承各项试验均满足要求,耐久性试验说明轴承寿命明显提高,内、外圈轴向间隙超标问题得到有效解决。

基于多轴载荷投影构建轮辋双轴疲劳损伤模型

针对轮辋疲劳试验载荷谱编制过程中损伤等价和试验加速的难点,结合轮辋结构自身特点,从损伤等效的角度对实际工况中轮辋承受的载荷进行了较为全面系统的分析,引入了多轴载荷投影的概念,构建了轮辋双轴疲劳损伤模型,在此基础上提出轮辋双轴疲劳试验载荷谱编制和试验加速的方法。在公共道路典型路面实车采集了约5000 km车轮轮辋时域数据,采用本文方法对获得的数据开展了轮辋双轴疲劳损伤的等效分析。结果表明:相较于单轴的轮辋径向疲劳试验和弯曲疲劳试验,本文提出的轮辋双轴疲劳试验方法在复现实际工况损伤方面具有显著的优越性。

黑龙江省高等级公路轴载分布规律的研究

随着车辆大型化的发展,重载交通对道路的使用寿命造成了严重的影响,很多高等级公路路面的早期损坏都与运输车辆的轴载超限现象有着直接的关系。针对黑龙江省内几条典型高等级公路的交通流进行了调查,统计出了客、货车的交通量,明确了交通流特征;使用轴载测试设备对所调查路段的车辆进行了轴载测定,在测定数据的基础上建立了高等级公路典型路段的轴载谱;通过有限元软件建立模型分析了交通流增长对路表位移的影响。交通量调查及有限元分析结果表明：2012年-2013年货车的年平均增长率为10.16%,客车的年平均增长率为4.66%;2013年的换算累计标准轴载当量轴次比2012年增加了1.1倍,相对应的路表位移增大1.8倍。本研究成果可为今后黑龙江省高等级公路的设计、施工及养护决策提供理论支撑。

基于损伤等效的多轴疲劳试验谱编制研究

针对多轴载荷下多危险点单轴应力破坏模式,以损伤等效为基础,提出了一种多轴载荷下的疲劳试验载荷谱编制方法.该方法首先对最危险点处的应力应变历程进行雨流计数,对得到的应力应变循环按幅值进行分组统计,再根据损伤等效原则对各组进行循环载荷搜索,最后将各组搜索到的包含一定次数的循环载荷按顺序连接起来,即为疲劳试验谱.试验结果分析表明,该方法定量地保证了试验载荷谱与原载荷谱的疲劳损伤一致,操作简单可行.

单轴加载条件下大理岩的实时轴向波速变化特征与频谱分析

为研究大理岩在单轴应力条件下的实时轴向波速的变化特征,采用自主研发设计的超声波检测替代承压装置,完成了大理岩、Q345钢的单轴压缩试验与实时轴向超声波测试,并结合FFT方法分析了大理岩试样与Q345钢试样的波速、频谱特征。试验结果表明:在单轴加载条件下,Q345钢试件耦合面的接触性状是导致其波速增长的主要原因,而大理岩纵波波速随应力的变化则受耦合面接触性状与孔隙闭合特征的共同控制,大理岩在弹性范围内的波速变化可分为孔隙压密段与线弹性段两个阶段;试件端面接触性状越稳定,波速增长越慢,波速越高,次频带谐波能量越低;随着岩石内部的孔隙、裂纹被压密,纵波波速增大,频域信号的低频段能量逐渐向高频段转移。