基于径向基函数神经网络响应面法的装载机动臂疲劳可靠性

采用解析法与有限元软件ANSYS相结合的方法对装载机的工作过程进行计算,根据雨流法建立工作过程中装载机动臂的应力及应变的时间历程,通过局部应力应变分析得到结构的疲劳寿命。运用神经网络响应面来拟合结构的极限状态函数及其偏导数,利用可靠度理论分析了装载机动臂的疲劳寿命可靠性。

平地机作业负载谱分析

分析平地机工作装置零部件疲劳特性,基于MATLAB随机函数RANDN、RANDI和RANDPERM,对实际工况载荷进行拟合与仿真,利用雨流计数法简化随机载荷,提取雨流循环,并假设幅值服从威布尔分布,均值服从正态分布,构建平地机二维载荷谱。结果表明,仿真随机载荷与实际载荷近似等价;幅值与均值的分布假设成立,且二者相互独立;参数估计表明国外作业工况随机变化较大。

考虑电池损耗和分布式可再生能源的储能调度

提出了一种考虑电池损耗和分布式可再生能源的储能日前随机经济调度方法。基于Copula理论生成考虑随机性和相关性的可再生能源功率场景。通过充分考虑电池损耗成本、分布式可再生能源、配电网流入电量及有功功率损耗以实现配电网整体的经济性最优。基于雨流算法考虑电池储能在充放电时的电池损耗问题,极大地延长了电池储能使用寿命并降低了系统成本。最后,在IEEE 123-node标准系统中测试了所提出的电池储能日前调度方法,结果表明相比于传统的电池储能经济调度方法,该方法的电池寿命增加到原来的4.89倍。通过有效考虑可再生能源的随机性和相关性,大大减轻了分布式可再生能源引起的电压偏移问题。

基于长短期记忆网络的载荷谱外推方法研究

提出了一种基于长短期记忆网络方法的载荷谱外推方法。介绍了该外推方法的基本原理,并将该方法运用到试验场采集到的载荷谱上,通过对载荷谱外推前后的频域信息对比发现,外推后的载荷谱频域特性与原始载荷谱基本保持一致。将不同的外推方法运用到采集载荷谱上,通过外推后载荷谱的雨流图的对比发现,基于长短期记忆网络方法的载荷谱外推方法能较好地复现原始雨流图分布特征。

基于虚拟迭代的空调管路疲劳寿命预估方法

文章采用试验与仿真相结合的手段,提出了对时变工况下变频空调管路疲劳寿命进行估算的新方法。在对变频空调器转子压缩机排、回气管口进行振动测试的基础上,采用虚拟迭代的方法对时变工况下的转子压缩机载荷激励进行识别,并使用迭代算法逐步修正载荷激励,保证反求载荷的准确性与可靠性;基于识别的载荷激励,采用瞬态动力学分析求取危险节点的应力谱,使用雨流计数法、基于Miner累积损伤理论估算出危险节点的疲劳寿命。

实时雨流法及其在IGBT寿命预测中的应用研究

在IGBT寿命预测研究中,应用雨流法进行器件所承受应力周次统计可取得较好的效果;但其必须基于完整的应力谱,故存在数据量大、无法满足实时应用需求等弊端。文章提出一种改进的雨流算法,其针对应力谱测试数据流,先经数据清洗处理转换成极值数据,再进行应力循环辨识和计数,最终得到实时的动态应力幅谱和均值结果输出。仿真和工程化应用结果表明,该方法的研究可为实现IGBT健康状态及应用寿命的实时在线测算提供技术支撑,具备一定的应用价值。

储能系统应用于火电厂调频经济性评价的研究

电池储能系统具有快速、精确的功率响应能力,有利于电厂更好地跟踪自动发电控制指令,更高效地完成电网自动发电控制目标。由于储能系统的建设成本比较昂贵,因此建立有效的储能电池经济性评估方法具有重要意义。首先提出了辅助火电机组参与调频的控制策略和分段调频的控制策略;然后利用灰色模型算法建立了电池容量的衰减模型,得出了对储能系统健康度的预测方法;最后基于两种控制策略,完成了对储能系统参与调频的经济性评价和比较。

基于影响矩阵的风电机组螺栓疲劳寿命分析——Excel VBA开发

通常情况下,风电机组螺栓应力对外载呈现出非线性关系,即应力不随外载线性变化。而现有的疲劳分析软件(如FE-Safe、n Code等)应用的前提条件都是应力随外载线性变化,故现有的疲劳分析软件对风电机组螺栓疲劳寿命的计算并不适用。文章介绍基于影响矩阵的风电机组螺栓疲劳寿命分析步骤,以轮毂与主轴连接螺栓为例并结合Excel VBA二次开发程序详细介绍各个步骤的具体实现方式,最后简单介绍该二次开发程序中用到的Matrix VB插件及雨流计数算法。

基于振动响应特性的结构随机振动损伤分析

针对某航天器结构的随机振动疲劳损伤问题进行了研究。采用ANSYS软件建立了某航天器结构的有限元模型,并模拟振动台试验条件对其进行了多点激励随机振动响应分析;然后,根据振动响应结果得到结构敏感频率;并在现有样本法的基础上进一步考虑了振动敏感频率和平均应力对疲劳损伤的影响。具体通过在敏感频率附近密集采样而在远离敏感频率范围内稀疏采样的方式得到时域载荷谱;进而采用雨流法得到有效载荷谱,并结合Miner线性累积损伤理论和Soderberg方程估算了结构的疲劳损伤。最后将该方法计算的结果与Steinberg三区间法和现有样本法所得结果进行了对比,结果表明采用本文改进的样本法在少量取样情况下的损伤计算结果就能与三区间法基本一致,从而验证了该方法的适用性。相比较现有样本法,该方法既大大减少了工作量又提高了计算精度。