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Fatigue Safety Assessment of Concrete Continuous Rigid Frame Bridge Based on Rain Flow Counting Method and Health Monitoring Data
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作者 Yinghua Li Junyong He +1 位作者 Xiaoqing Zeng Yanxing Tang 《Journal of Architectural Environment & Structural Engineering Research》 2023年第3期31-40,共10页
The fatigue of concrete structures will gradually appear after being subjected to alternating loads for a long time,and the accidents caused by fatigue failure of bridge structures also appear from time to time.Aiming... The fatigue of concrete structures will gradually appear after being subjected to alternating loads for a long time,and the accidents caused by fatigue failure of bridge structures also appear from time to time.Aiming at the problem of degradation of long-span continuous rigid frame bridges due to fatigue and environmental effects,this paper suggests a method to analyze the fatigue degradation mechanism of this type of bridge,which combines long-term in-site monitoring data collected by the health monitoring system(HMS)and fatigue theory.In the paper,the authors mainly carry out the research work in the following aspects:First of all,a long-span continuous rigid frame bridge installed with HMS is used as an example,and a large amount of health monitoring data have been acquired,which can provide efficient information for fatigue in terms of equivalent stress range and cumulative number of stress cycles;next,for calculating the cumulative fatigue damage of the bridge structure,fatigue stress spectrum got by rain flow counting method,S-N curves and damage criteria are used for fatigue damage analysis.Moreover,it was considered a linear accumulation damage through the Palmgren-Miner rule for the counting of stress cycles.The health monitoring data are adopted to obtain fatigue stress data and the rain flow counting method is used to count the amplitude varying fatigue stress.The proposed fatigue reliability approach in the paper can estimate the fatigue damage degree and its evolution law of bridge structures well,and also can help bridge engineers do the assessment of future service duration. 展开更多
关键词 Long-span continuous rigid frame bridge rain flow counting method Fatigue performance Health monitoring system Strain monitoring data
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基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法
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作者 孙瑛 武涛 曹正罡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期26-33,共8页
围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压... 围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压时程得到基于损伤等效的简化荷载循环,提出动态抗风揭试验方法。参照不同试验方法开展抗风揭试验,通过对比发现,试验方法对屋面板风揭破坏过程影响不明显。除永久塑性变形外,该文试验方法与现有试验方法下屋面板损坏现象基本一致,屋面板均为撕裂破坏。不同试验方法下屋面板承载力差异在10%~20%间。该文试验方法加载周期小于1h,现有试验方法加载周期则大于20h。在屋面板风揭破坏过程、承载力等抗风揭性能差异不大情况下,该文试验方法可大幅降低试验周期,为开展模拟研究奠定基础。 展开更多
关键词 直立锁边屋面板 雨流计数法 损伤等效 简化荷载循环 动态试验方法
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服役输电线路风致响应及寿命预测分析 被引量:1
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作者 张刚 戴建强 +4 位作者 谢强 李珊 赵龙 李中凯 李景华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期200-209,共10页
庞大的输电系统是国家最重要的基础设施之一,确保其在长期风荷载作用下的安全性和可靠性,是应该重视的关键问题。采用Abaqus建立了输电塔线体系的精细化有限元模型,对风荷载进行了模拟,考虑受压杆件失稳,通过动力计算方法分析了塔线体... 庞大的输电系统是国家最重要的基础设施之一,确保其在长期风荷载作用下的安全性和可靠性,是应该重视的关键问题。采用Abaqus建立了输电塔线体系的精细化有限元模型,对风荷载进行了模拟,考虑受压杆件失稳,通过动力计算方法分析了塔线体系响应并据此确定了其薄弱位置。进一步地,以薄弱杆件的应力时程为指标,基于Miner线性准则描述的损伤规律,采用雨流法预测了不同风速下塔线体系的寿命;随后研究了风荷载模拟关键参数对结构预测寿命的影响,对线路进行整体上的评估。结果表明:以构件失效作为塔线体系结构整体破坏的准则,可为塔线体系的寿命预测提供一定的参考;结构的预测寿命主要由薄弱构件(变坡处主材)控制;此外,风荷载模拟参数对预测寿命有较大影响,持时不同预测寿命差距较大,Kaimal谱模型预测寿命比随机Fourier谱更偏于保守;粗糙长度与预测寿命负相关。 展开更多
关键词 输电塔线体系 风振响应 雨流法 寿命预测
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时速400 km高速铁路隧道衬砌表面气动载荷特征和分布规律研究
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作者 梁争龙 杨旸 +2 位作者 魏康 杜云超 梅元贵 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第7期1465-1476,共12页
为研究隧道单列车通过和2列车等速中央交会时隧道内中央处和洞口内压力波动机制和特征,隧道内各测点气动载荷最大正负压值和最大压力峰峰值沿隧道长度方向的分布规律,隧道长度对隧道气动载荷最值的影响,列车速度对气动载荷最值大小、位... 为研究隧道单列车通过和2列车等速中央交会时隧道内中央处和洞口内压力波动机制和特征,隧道内各测点气动载荷最大正负压值和最大压力峰峰值沿隧道长度方向的分布规律,隧道长度对隧道气动载荷最值的影响,列车速度对气动载荷最值大小、位置和幅值频次的影响,以及基于隧道内最大压力峰峰值的最不利隧道长度的分布特征,采用一维非定常可压缩不等熵流动模型广义黎曼变量特征线法数值模拟方法和雨流计数法进行研究。结果表明:1)单列车通过和2列车等速交会的隧道相同位置测点压力在一定时间内保持相同;列车驶出隧道后,压力波形周期重复,与压缩波/膨胀波在隧道内传播的周期相同。2)在3种速度和0.5~10 km隧道长度范围内,单列车通过时,隧道内最大正压值在距离隧道入口200~600 m的位置;速度增加,部分长度隧道的最大负压值和最大压力峰峰值位置由隧道中央近进口端内一侧变为隧道中央近出口端内一侧。3)当时速为400 km时,单列车通过基于不同隧道压力最值的最不利长度相同,为1.3 km;2列车等速中央交会依次是1.4、0.94、1.2 km。4)隧道单列车通过和2列车等速中央交会的最高幅值等级分别可达到4800~5200 Pa和10000~10400 Pa。 展开更多
关键词 高速铁路隧道 气动载荷 压力衰减 一维流动模型特征线方法 雨流计数法
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过渡循环对风力机疲劳评估的影响及修正
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作者 赵艳 杨哲 +2 位作者 王新武 李晓露 陈枫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期241-246,275,共7页
随着风力机的装机容量和尺寸的不断增大,其运行环境更为复杂,疲劳问题突出,需要准确预测风力机结构遭受的实际疲劳损伤。通过对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,研究了不同方法在处理雨流计数后残余数据点问题上的准确性。首先,通... 随着风力机的装机容量和尺寸的不断增大,其运行环境更为复杂,疲劳问题突出,需要准确预测风力机结构遭受的实际疲劳损伤。通过对1.5 MW风力机的塔底应变进行长期监测,研究了不同方法在处理雨流计数后残余数据点问题上的准确性。首先,通过采用不同的计算时窗,分析过渡循环对疲劳损伤的影响,选择的计算时窗越短,得到的疲劳损伤误差越大,当计算时窗为10 min时,误差达到了20.7%。然后,使用残波串联法处理残余数据点,此时选择不同的计算时窗得到的损伤值均与将监测时段内所有数据作为连续序列得到的结果相同,证明了该方法在处理雨流残余数据时的准确性。该成果为风力机结构疲劳损伤在线预测提供了解决方法,可以更加准确的得到构件的实时损伤。 展开更多
关键词 风力机 疲劳损伤 雨流计数法 残波 过渡循环 残波串联法
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考虑风载特征的风电机组主轴承载荷谱编制方法
6
作者 陈纪光 王建梅 +1 位作者 袁彦伟 宋玉龙 《轴承》 北大核心 2024年第9期16-21,共6页
针对风电机组主轴承载荷波动大且随机性强,传统雨流外推法得到的载荷谱精度不能保证的问题,提出了一种考虑风载特征的风电机组主轴承载荷谱编制方法,采用小波包分解及长短期记忆网络进行考虑风载特征的载荷外推。与雨流外推法得到的载... 针对风电机组主轴承载荷波动大且随机性强,传统雨流外推法得到的载荷谱精度不能保证的问题,提出了一种考虑风载特征的风电机组主轴承载荷谱编制方法,采用小波包分解及长短期记忆网络进行考虑风载特征的载荷外推。与雨流外推法得到的载荷谱以及载荷趋势进行对比发现,在雨流外推法得到的幅值极大值范围内,2种方法结果基本一致,且该方法可以考虑风载特征,可更好地实现载荷外推,优化载荷谱的编制。 展开更多
关键词 滚动轴承 风电轴承 圆锥滚子轴承 载荷谱 雨流计数法 小波变换
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基于任务剖面的光伏逆变器寿命预测研究
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作者 袁娟 陈正豪 郑连清 《电器与能效管理技术》 2024年第9期1-7,14,共8页
以单相单级式光伏并网逆变器为研究对象,提出一种基于任务剖面的光伏逆变器寿命预测方法。将实际环境温度和光照强度作为任务剖面,向PLECS软件中导入绝缘栅双极晶体管(IGBT)的热阻模型,进行多次热仿真后得到结温数据。通过插值查表法得... 以单相单级式光伏并网逆变器为研究对象,提出一种基于任务剖面的光伏逆变器寿命预测方法。将实际环境温度和光照强度作为任务剖面,向PLECS软件中导入绝缘栅双极晶体管(IGBT)的热阻模型,进行多次热仿真后得到结温数据。通过插值查表法得到1年的IGBT结温剖面,并通过雨流计数法以及解析寿命模型预测单个IGBT的寿命。最后,采用蒙特卡罗模拟法得到单个IGBT的寿命分布函数,通过串联框图法得到单相单级式光伏并网逆变器的4个IGBT即IGBT系统的不可靠度分布函数。预测结果符合光伏逆变器的使用寿命通常在15 a以下的实际情况。 展开更多
关键词 光伏逆变器 插值查表法 雨流计数法 寿命预测 蒙特卡罗模拟法
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电子产品野外环境下温循加速载荷谱编制方法
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作者 吴一乔 韩建立 +3 位作者 刘晓娣 贺振光 李冠辰 于楷泽 《装备环境工程》 CAS 2024年第4期68-80,共13页
目的将电子产品在野外环境下日变化波动与季节差异明显的温度载荷编制成温循载荷谱和转换为加速载荷谱。方法通过四点雨流计数法提取原谱中的载荷循环信息,对提取的循环信息进行分布拟合、相关性检验等统计分析,进而构建循环均值与范围... 目的将电子产品在野外环境下日变化波动与季节差异明显的温度载荷编制成温循载荷谱和转换为加速载荷谱。方法通过四点雨流计数法提取原谱中的载荷循环信息,对提取的循环信息进行分布拟合、相关性检验等统计分析,进而构建循环均值与范围值的联合概率密度函数,再运用概率密度法,编制出8×8二维环境载荷谱。在二维载荷谱基础上,编制出温循载荷谱,使用针对电子部件参数修正的加速方程转化为加速载荷谱。结果利用野外作业现场1个作业周期内的气温纪录,提供了一套编制温循载荷谱和转换加速载荷谱的合理化流程和解决方案。结论该制谱方法可以利用原始环境谱中绝大部分有效信息,较好地还原电子部件野外作业阶段经历的温度变化过程,为电子产品的加速寿命试验和使用寿命预测奠定基础。 展开更多
关键词 载荷谱 二维载荷谱 温度载荷 温度循环 加速寿命试验 雨流计数法 概率密度 电子产品
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基于水位流量分析的册亨县者楼河流域防洪策略研究
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作者 王富堂 《水利科技与经济》 2024年第7期105-110,共6页
为了对册亨县者楼河流域洪水进行有效防治,研究利用水文比拟法及雨洪法,对者楼河流域进行现状分析,并提出科学有效的防洪策略。对研究提出的者楼河防洪策略进行有效性验证发现,防洪策略实施2个月后,者楼河流域的平均淹没深度由原来的1m... 为了对册亨县者楼河流域洪水进行有效防治,研究利用水文比拟法及雨洪法,对者楼河流域进行现状分析,并提出科学有效的防洪策略。对研究提出的者楼河防洪策略进行有效性验证发现,防洪策略实施2个月后,者楼河流域的平均淹没深度由原来的1m下降至0.1m,且其治理后的最大淹没深度不超过0.4m。综上结果表明,研究提出的者楼河防洪策略可有效减少洪水对当地土地和建筑物的淹没程度,降低洪水对人民生命和财产的威胁,提高当地居民的安全性。 展开更多
关键词 水位流量 防洪策略 水文比拟 雨洪法 河流分析系统
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基于轴箱振动加速度的高速动车组车轮载荷谱编制方法研究
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作者 李广 张澎湃 +3 位作者 田合强 董博 张关震 吴毅 《高速铁路新材料》 2024年第3期10-14,共5页
提出了一种基于线路实测轴箱振动加速度的车轮载荷测量新方法。通过建立高速动车组动力学模型,开展时域仿真得到轴箱振动加速度和轮轨力的时域信号,并以轴箱振动加速度线路测试结果对仿真模型的有效性进行验证,依据3σ原则计算仿真结果... 提出了一种基于线路实测轴箱振动加速度的车轮载荷测量新方法。通过建立高速动车组动力学模型,开展时域仿真得到轴箱振动加速度和轮轨力的时域信号,并以轴箱振动加速度线路测试结果对仿真模型的有效性进行验证,依据3σ原则计算仿真结果中轴箱垂向和横向加速度以及轮轨作用力的统计值,获得由轴箱振动加速度推算车轮的载荷传递系数。应用载荷传递系数,结合线路实测轴箱振动加速度推算了车轮载荷-时间历程,并编制了车轮垂向和横向载荷谱。研究结果表明:基于轴箱振动加速度的车轮载荷谱推算方法切实可行,为车轮载荷谱编制工作提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 高速动车组 车轮载荷谱 轴箱振动加速度 载荷传递系数 雨流计数法
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海洋钢悬链线立管振动响应与疲劳预测 被引量:1
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作者 朱红钧 丁志奇 +2 位作者 高岳 赵宏磊 胡洁 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期163-179,共17页
涡激振动是引发立管疲劳损伤的关键诱因之一。基于Van Der Pol尾流振子方程,研究了不同长度两端铰接的钢悬链线立管在相同来流流量不同剖面剪切来流作用下的涡激振动响应。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了求解,并... 涡激振动是引发立管疲劳损伤的关键诱因之一。基于Van Der Pol尾流振子方程,研究了不同长度两端铰接的钢悬链线立管在相同来流流量不同剖面剪切来流作用下的涡激振动响应。采用二阶中心差分法对时域和空间域的耦合方程组进行了求解,并采用雨流计数法对立管的疲劳寿命进行了预测。结果表明,立管振动沿轴向传播呈驻波和行波的混合模式,随立管长度的增加,振动响应由驻波主导转变为行波主导。受剪切来流剖面的影响,立管振动响应呈现多频特性,行波自立管的顶部向底部传播,且其传播速率随来流剪切程度及立管长度而变化。随剪切程度的增强,立管从流体中获得的能量减少,能耗增加,振动位移减少。相同来流剖面时,随着水深的增加,立管疲劳损伤增加;而水深相同时,随来流剪切程度的增加,疲劳损伤逐渐增大。 展开更多
关键词 涡激振动 钢悬链线立管 Van Der Pol尾流振子 雨流计数法 疲劳损伤
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基于Adam优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测 被引量:3
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作者 王伟 王海云 《现代电子技术》 2023年第17期102-106,共5页
针对传统风机载荷分析方法计算量大的问题,以风机载荷计算软件OpenFAST的仿真数据为基础,提出一种基于Adam算法优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测模型。以叶根和偏航处的等效疲劳载荷作为特征样本数据进行训练和测试;采用可决系数... 针对传统风机载荷分析方法计算量大的问题,以风机载荷计算软件OpenFAST的仿真数据为基础,提出一种基于Adam算法优化BP神经网络的风机等效疲劳载荷预测模型。以叶根和偏航处的等效疲劳载荷作为特征样本数据进行训练和测试;采用可决系数和相对误差均值对模型的预测性能进行评估,并与采用随机梯度下降法(SGD)优化的传统载荷预测模型进行对比。结果表明:Adam算法优化下的神经网络载荷预测模型的预测性能要明显优于采用SGD优化的传统预测模型;相较于传统模型,δ_(m)最多可降低31.7%,R^(2)最多可提升7.8%。因此,提出的载荷预测模型能进一步提高风机载荷预测的准确度。 展开更多
关键词 风机 Adam优化算法 BP神经网络 等效疲劳载荷预测 随机梯度下降法 雨流计数法
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基于数字孪生的无人机状态监测方法 被引量:4
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作者 张生琨 任素萍 +2 位作者 杨星雨 郭林 马洪波 《航空计算技术》 2023年第2期75-79,共5页
当今无人机产业迅速发展,无人机状态监测对保障无人机的正常运行至关重要。依据数字孪生的构建框架,分别对无人机的物理模型、几何模型、行为模型、规则模型和数据模型方面进行构建,实现了具有实时交互能力的无人机数字孪生模型,从无人... 当今无人机产业迅速发展,无人机状态监测对保障无人机的正常运行至关重要。依据数字孪生的构建框架,分别对无人机的物理模型、几何模型、行为模型、规则模型和数据模型方面进行构建,实现了具有实时交互能力的无人机数字孪生模型,从无人机的物理实体、数字孪生体与无人机的数据信息等方面出发,构建了一种实时数据驱动的无人机的数字孪生模型。并依据无人机机翼主梁的光纤应变传感器数据对主梁承受的载荷进行统计,根据雨流计数法成功计算出主梁所受的载荷大小,实现了对无人机状态的实时监测。 展开更多
关键词 无人机 数字孪生 数据驱动 状态监测 雨流计数法
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基于动态尾流蜿蜒模型的风力机疲劳损伤评估
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作者 穆延非 王强 +4 位作者 罗坤 樊建人 邱旭 刘鑫 闫姝 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期39-48,共10页
风电场尾流效应是影响下游风力机载荷的主要因素。选用美国可再生能源实验室(NREL)最新开源的多物理场耦合仿真软件工具——FAST.Farm,以某海上风电场为研究对象,量化评估了风电场前排、中间和后排风力机的尾流效应、载荷及疲劳损伤特... 风电场尾流效应是影响下游风力机载荷的主要因素。选用美国可再生能源实验室(NREL)最新开源的多物理场耦合仿真软件工具——FAST.Farm,以某海上风电场为研究对象,量化评估了风电场前排、中间和后排风力机的尾流效应、载荷及疲劳损伤特征。结果表明:沿流动方向,风电场内部呈现出风速依次降低,湍流强度依次增加的流动特征;随着来流风速提高,前排、中间、后排风力机的疲劳损伤增大;在较高来流风速条件下,中间位置风力机叶根处和塔基处的疲劳损伤成倍增加,且增加幅度明显高于前排和后排风力机,即疲劳损伤最严重的风力机位于风电场中间区域。建议风电前期开发及后期运维工作中,需要重点关注场区中间位置风力机的结构强度。 展开更多
关键词 FAST.Farm 动态尾流蜿蜒模型 风力机 雨流计数法 疲劳损伤
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掘进机主轴承载荷谱编制方法研究 被引量:1
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作者 何其平 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第10期136-141,共6页
掘进机主轴承作为掘进机的关键核心部件,对性能和可靠性要求极高。获取准确有效的载荷谱用于主轴承工况试验,是保证主轴承设计满足可靠性要求的前提条件。为解决主轴承载荷谱编制难题,文中根据实际工况下主轴承承载特点,在掘进机中安装... 掘进机主轴承作为掘进机的关键核心部件,对性能和可靠性要求极高。获取准确有效的载荷谱用于主轴承工况试验,是保证主轴承设计满足可靠性要求的前提条件。为解决主轴承载荷谱编制难题,文中根据实际工况下主轴承承载特点,在掘进机中安装监测系统,通过监测与主轴承后端相连伸缩油缸的压力获取主轴承所受轴向力及倾覆力矩,监测电机扭矩获取主轴承所受驱动扭矩,以及将主轴承前端结构件重力的函数值作为主轴承所受径向力。采用雨流计数法对获取的原始载荷-时间历程进行处理,建立载荷幅值、载荷均值的分布函数;然后,通过波动中心法将分级的载荷幅值叠加至载荷均值的加权平均值之上获取八级载荷;最后,通过载荷分布函数获取各级载荷作用次数,实现主轴承轴向力、径向力、倾覆力矩及驱动扭矩八级载荷谱的编制,为主轴承设计开发、工况模拟等工作奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 掘进机 主轴承 载荷谱 雨流计数法
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某炼钢厂钢吊车梁疲劳承载力检测评估 被引量:1
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作者 王兵 陶毅 《工业安全与环保》 2023年第11期69-72,共4页
为了研究钢吊车梁疲劳承载力的检测评估方法,在某炼钢厂一套完整的生产工艺流程中,对钢吊车梁正常工作状态下的动应变进行长时间采样,得到应变时程曲线;然后采用雨流计数法对该段应变时程曲线的变化幅值进行统计,通过钢材的弹性模量换... 为了研究钢吊车梁疲劳承载力的检测评估方法,在某炼钢厂一套完整的生产工艺流程中,对钢吊车梁正常工作状态下的动应变进行长时间采样,得到应变时程曲线;然后采用雨流计数法对该段应变时程曲线的变化幅值进行统计,通过钢材的弹性模量换算将应变转换为应力,得到不同应力幅值出现频率的统计表并推导出等效应力幅;当等效应力幅小于规范要求的疲劳截止限时,说明该钢吊车梁的疲劳承载力满足正常使用要求。为了对该检测评估方法的可靠性进行验证,采用有限元分析,其计算结果与试验结果一致,进一步证明该检测评估方法的适用性和可靠性。 展开更多
关键词 钢吊车梁 动应变 雨流计数法 疲劳承载力
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基于雨流计数法的屈曲约束支撑的塑性变形研究
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作者 解崇白 杨晓东 张世凯 《四川建筑科学研究》 2023年第5期1-8,共8页
屈曲约束支撑(buckling restrained brace,简称BRB)具有滞回曲线稳定饱满的优点,近年来已被广泛应用于工程设计中。从3组BRB不同加载制度所得的滞回曲线出发,建立了BRB的Bouc-Wen数值模型,在输入地震波后提取滞回曲线验证了数值模型的... 屈曲约束支撑(buckling restrained brace,简称BRB)具有滞回曲线稳定饱满的优点,近年来已被广泛应用于工程设计中。从3组BRB不同加载制度所得的滞回曲线出发,建立了BRB的Bouc-Wen数值模型,在输入地震波后提取滞回曲线验证了数值模型的准确性。根据雨流计数法对损伤统计的原理,编写计算程序后对单自由度BRB钢框架计算模型所受到的地震损伤进行了统计,通过等效塑性应变理论验证了采用数值模型以雨流计数法统计BRB塑性变形的准确性。 展开更多
关键词 BRB BWBN模型 Miner准则 雨流计数法 塑性变形 数值模拟
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两种典型地铁受电弓关键部位疲劳失效评价与研究
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作者 武闯 范晨光 +2 位作者 郭春艳 代成栋 徐剑锋 《铁道车辆》 2023年第6期159-165,共7页
地铁受电弓在服役条件下承受着复杂的交变应力作用,容易产生疲劳失效,因此有必要对受电弓部件进行疲劳寿命评价。文章通过对两种典型受电弓进行动态应力测试,得到ATO工况下应力时程曲线,实测结果发现当接触网导线高度突变时,某些测点的... 地铁受电弓在服役条件下承受着复杂的交变应力作用,容易产生疲劳失效,因此有必要对受电弓部件进行疲劳寿命评价。文章通过对两种典型受电弓进行动态应力测试,得到ATO工况下应力时程曲线,实测结果发现当接触网导线高度突变时,某些测点的应力会出现相应的突变,然后回归小幅振荡。文章首先采用雨流计数法对应力时程数据进行循环计数统计,然后用Goodman模型考虑载荷谱中平均应力的影响,并结合材料的外推P-S-N曲线及Miner法则对受电弓部件进行寿命预测。结果显示,A型受电弓的上下臂杆连接部位以及B型受电弓的上框架部位疲劳寿命相对较短,应考虑构件结构改进以提高寿命。 展开更多
关键词 地铁受电弓 导线高度 动应力测试 雨流计数法 载荷谱 Miner线性累积损伤理论
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机器人RV减速器主轴承试验载荷谱编制
19
作者 殷新科 杨芳 +1 位作者 李济顺 赵伟桦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第2期121-124,共4页
机器人RV减速器主轴承实际重载工况下测取的载荷数据规律性差,无法直接用于寿命试验。针对RV减速器主轴承原始径向载荷数据的特点,利用孤立森林原理进行预处理,并根据雨流计数得到均值与幅值累计频次直方图,分别采用正态分布和韦伯概率... 机器人RV减速器主轴承实际重载工况下测取的载荷数据规律性差,无法直接用于寿命试验。针对RV减速器主轴承原始径向载荷数据的特点,利用孤立森林原理进行预处理,并根据雨流计数得到均值与幅值累计频次直方图,分别采用正态分布和韦伯概率纸拟合频次直方图中均值和幅值的频次,通过卡方检验对原始载荷数据中均值和幅值独立性进行检验。结果表明,RV减速器主轴承重载工况下径向载荷均值和幅值在0.05检验水平下相互独立,建立的RV减速器主轴承重载工况下径向载荷数据6×6级二维载荷谱和试验载荷谱,能够有效反应原始载荷特征,为RV减速器主轴承疲劳寿命试验提供了基础。 展开更多
关键词 RV减速器 主轴承 重载工况 雨流计数法 载荷谱
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实测工况下快速地铁车辆一系弹簧疲劳寿命分析
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作者 周新建 冯后东 张松兴 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第10期24-32,共9页
针对一系钢圆弹簧的疲劳失效问题,文中以某城市地铁一系钢圆弹簧内簧为研究对象,首先,对内簧有限元模型进行静强度分析,结果表明:有限元分析结论与理论解相对误差不超过1.0%;其次,建立快速地铁动力学模型,以14 km实测轨道波磨数据为激励... 针对一系钢圆弹簧的疲劳失效问题,文中以某城市地铁一系钢圆弹簧内簧为研究对象,首先,对内簧有限元模型进行静强度分析,结果表明:有限元分析结论与理论解相对误差不超过1.0%;其次,建立快速地铁动力学模型,以14 km实测轨道波磨数据为激励,仿真得到不同车轮状态-轨道激励匹配下的内簧振动位移-时间历程,运用雨流计数法将其转化为8级疲劳载荷谱;结合线性Miner疲劳损伤理论,预测出内簧的疲劳寿命。以AW3+工况为例,实测轨道谱-多边形轮状态下,内簧疲劳寿命为10万km,符合其实际运行寿命。研究结果表明:弹簧所受载荷工况、车轮及轨道状态、簧丝直径都是影响一系钢圆弹簧疲劳寿命的因素,对比分析不同工况下内簧的疲劳寿命值,在弹簧所受载荷工况和车轮状态相同时,实测轨道激励下内簧的最短疲劳寿命比新轨激励下的要短得多;当内簧处于实测轨道谱下,AW0工况下多边形轮的疲劳寿命值为新轮下的1/3;在车轮和轨道条件相同时,AW3+工况下疲劳寿命值为AW0工况下的1/385;最后,提出定期钢轨打磨、提高弹簧刚性和限制超载量等一系列减少一系钢圆弹簧内簧疲劳断裂的有效措施。 展开更多
关键词 快速地铁车辆 一系钢圆弹簧 多体动力学 有限元分析 雨流计数法 疲劳寿命
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