大厚度柔性基层长寿命沥青路面试验研究

为研究大厚度柔性基层沥青路面结构内部力学行为特征及疲劳寿命,以田新高速试验段、主路面结构为原型,分别制作全厚路面结构模型,开展同条件下沥青稳定碎石柔性基层和水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构静力加载对比试验。采集不同轴载、温度工况下各层位力学响应值,进行变化规律拟合分析,并根据实际工况计算分析疲劳寿命。结果表明,同条件下,沥青稳定碎石柔性基层沥青路面结构下面层底、基层底的横向及纵向应变和竖向压应力指标均明显小于水泥稳定碎石半刚性基层沥青路面结构,且2种结构的下面层底各力学指标均大于其对应基层底指标;2种结构下面层、基层的疲劳寿命对数值随荷载等级增加呈线性下降,前者受温度变化影响更小,且数值均较后者明显提高;正常环境温度和标准交通荷载下,沥青稳定碎石柔性基层大厚度沥青路面结构下面层与基层预期可实现长寿命。研究结果为长寿命沥青路面结构提供新的试验途径与评定方法。

高速列车转向架载荷谱长期跟踪试验研究

为了建立高速列车转向架载荷谱,对武广客运专线高速列车运营全工况下的转向架载荷进行了跟踪测试,得到了动车转向架的轴箱弹簧垂向载荷和转臂横向载荷在一个镟轮周期内的变化规律,分析了高速直线和曲线工况下镟轮对轴箱弹簧垂向载荷和转臂横向载荷的影响,并基于上述载荷编制了构架浮沉、侧滚、扭转与横向载荷系谱,进行了镟轮前后各载荷谱的比较.研究结果表明,与镟轮前相比,镟轮后轴箱弹簧垂向载荷、转臂横向载荷以及构架各载荷系的幅值均减小,其中转臂横向载荷变化最明显,在高速直线和曲线工况下幅值分别减小了50%和40%,镟轮改善了构架的受力状态.

小型装载机翻车保护结构性能非线性仿真与试验

为掌握小型装载机翻车保护结构的设计方法和力学特性,介绍了一种新型小型装载机翻车保护结构,并对其翻车保护性能进行了弹塑性大变形有限元仿真,完成了样机实验室试验。通过讨论侧向、垂直和纵向加载时的载荷-挠度关系特性,分析了其变形规律。对比试验表明:小型装载机翻车保护结构可用Q235A钢制造,使用8.8级螺栓进行连接;小型装载机驾驶室空间较小,设计时应保证其翻车保护结构具有足够的侧向刚度,以避免侧向能量的吸收能达到要求前翻车保护结构的构件侵入挠曲极限量。

基于轮式滚动加载的正交异性钢桥面板疲劳试验设计

能模拟车辆荷载通过效应的疲劳模型试验是研究正交异性钢桥面板疲劳性能的有效手段。利用国内首台自主研发的桥面结构专用轮式滚动疲劳加载装置,以广东虎门二桥坭洲水道桥为依托工程,研究了基于轮式滚动加载的正交异性钢桥面板疲劳试验设计问题。首先,根据实桥交通需求分析,合理确定实桥疲劳荷载谱;其次,计算疲劳敏感部位热点在疲劳荷载谱各车型作用下的应力历程,采用雨流计数法计算应力谱,根据Miner疲劳损伤累积理论转化为每种车型通过1次的等效应力幅,结合交通量预测计算实桥各构造细节在设计寿命期内的疲劳累积损伤;最后,根据设备性能参数,分别计算橡胶轮双轴加载和钢轮单轴加载下试验模型各细节的等效应力幅,通过与实桥钢桥面板各细节的疲劳累计损伤等效,从而确定试验加载轴类型、加载水平以及对应各细节的等效作用次数。研究成果对改进正交异性钢桥面板疲劳试验设计有重要参考意义。

轮对标定试验台先进PID压力控制的研究和应用

测力轮对标定试验台主要功能在于垂、横和纵三个方向液压加载力的实现,由于液压系统的非线性、其它方向力和机械结构带来的扰动性,严重影响液压加载过程。在常规PID控制算法的基础之上,综合了积分分离PID控制算法和不完全微分PID控制算法这两种改进PID控制算法,并将改进后的控制算法应用在测力轮对标定试验台的液压加载系统中。试验结果表明,该控制算法能够改善系统的动态性能和稳态精度,同时对于减少超调量、加快响应速度都有很好的促进作用。

扭转梁后桥侧向力试验规范的研究

运用ADAMS软件对整车参数进行分析,结果表明后轴轴荷是影响后轮轮心侧向力的主要因素。据此,采用Hyper Works软件对其扭转梁后桥进行有限元分析,得出轮心侧向力幅与横梁关键部位应力幅呈线性关系。接着通过对现有多种乘用车扭转梁后桥疲劳试验案例的研究,建立了后轴轴荷与扭转梁后桥疲劳试验加载力之间的数学关系,制定了通用的扭转梁后桥侧向力试验规范。最后对新、旧规范进行对比分析,验证了新规范的可行性。

扭转梁后桥疲劳试验规范研究

以扭转梁后桥为对象,运用Adams软件对整车参数进行分析,得出后轴轴荷是影响后轮轮心垂向力幅主要因素,然后运用Hype Works软件分析后轮轮心垂向力幅与轮心位移幅的关系,最终得出结论:后轴轴荷是后轮轮心位移幅的最主要因素。继而通过对现有多种乘用车扭转梁后桥疲劳试验案例的研究分析,建立了后轴轴荷与扭转梁后桥疲劳试验加载位移之间的数学关系。由此,建立了通用的扭转梁后桥疲劳试验规范。最后通过将新规范与旧规范进行对比分析,验证了新规范的有效性。

飞机动力机轮动力性能测试加载方法

飞机动力机轮采用电力驱动飞机在地面自主滑行,可以减少飞机发动机驱动滑行的噪声、排放和燃油消耗,受到航空业界的普遍重视;然而,其测试技术目前仍处于起步阶段,以真实飞机为负载的测试方法面临着硬件成本高、测试环境不稳定等因素的困扰。分析了动力机轮的动力性能,依据动力机轮地面滑行的受力状态,提出了动力机轮动力性能的实验室测试方案,给出了动力机轮载荷模拟加载及控制方法;理论推导了位置跟踪型闭环负载模拟控制器的控制精度,并通过算例进行仿真验证。研究表明:采用所提出的测试方案可在实验室环境下对动力机轮的动力性能进行测试;位置跟踪型闭环负载模拟可以实现指定转动惯量的无误差加载。

电动汽车轮毂电机驱动系统试验载荷谱生成算法研究

为缩短轮毂电机驱动(IWD)系统台架试验周期和成本,对IWD系统台架试验载荷谱生成算法开展研究。以配有轮毂电机的纯电动汽车为研究对象,基于试车场强化道路采集的载荷谱,对原始载荷谱进行分析和处理,提出加速模型算法得到等效功率谱密度(PSD)谱,利用nCode软件将其与传统加速方法进行对比,结果表明,两者PSD谱基本吻合,该算法能够准确获得台架振动加速PSD谱,可用于等效PSD谱计算。

不同载荷下轮式车辆运输振动数据预测模型研究

目的为便于执行GJB 150A进行车辆运输振动试验,研究了不同载荷下运输振动数据预测模型。方法对模型的特点和适用范围进行了分析;运用该模型分析了不同载荷下运输振动试验的试验数据规律。结果随着载荷的增加,运输振动逐渐减小,能够反映轮式车辆不同载荷下的运输振动规律,给出了运用该模型对不同载荷下车辆运输振动数据的预测方法。结论该模型简单实用,在执行GJB 150A进行运输振动试验过程中,若直接引用标准中的数据,可以采用该模型对不同载荷下的运输振动试验数据进行预测。

轮式装载机驱动桥疲劳试验及其疲劳可靠性评估

为了对轮式装载机驱动桥进行抗疲劳设计和疲劳可靠性评估,在获得ZL50G轮式装载机驱动桥输入轴实际工作扭矩载荷谱和转速统计的基础上,对驱动桥扭矩载荷谱进行了等效疲劳强化处理和正反转加载疲劳试验,并对驱动桥进行了极小子样疲劳可靠性评估.结果表明:驱动桥疲劳破坏主要发生在主减速器螺旋锥齿轮处,螺旋锥齿轮以弯曲疲劳破坏形式为主;轮边行星齿轮以接触疲劳破坏形式为主.在给定工作寿命的条件下,基于疲劳寿命试验结果的极小子样疲劳可靠性评估,获得了驱动桥工作时间与可靠度的关系曲线.

轮式桥面结构疲劳试验机加载系统

设计了基于电液比例控制的轮式桥面结构疲劳试验机(以下简称试验机)液压加载系统。为了确保试验机液压加载系统可以线性控制试验桥面的加载力,设计了加载机构,使得加载机构在最大轮胎变形时对加载力造成的影响小于0.2%。同时,建立了试验机加载系统的仿真模型,对系统的动静态加载进行仿真分析,并通过试验验证。结果表明,设计的试验机加载系统满足控制电压与加载力之间的线性关系,并实现最大15 000 kg的恒压加载工况和2.0 Hz以内振幅1 500 kg的正弦加载工况,能够较好满足当前桥梁疲劳试验的加载要求。

滚动试验台惯性负载模拟及耦合振动分析

提出了基于惯量匹配的试验台驱动轴负载力矩校核方法,分析了轨道轮转动惯量对牵引制动试验的影响,得出驱动轴的转动惯量是整车运行惯性力矩的6.7%,在进行车辆启动加速性能试验时,转动惯量过小会带来较大误差,而适当增大轨道轮轴上转动惯量是减小误差的唯一方法;针对试验台轨道轮与被试车辆的耦合振动问题,采用有限元法对轨道轮进行了模态分析,得到了轨道轮在前10阶振动下的试验速度等级,分析表明在一阶振动频率12.634 Hz下、对应试验车速为257 km/h时,轨道轮与车辆会产生耦合振动,在车速为127 km/h时,车轮一阶不圆会引起车轮与轨道轮的共振,在试验中应避免长时间在共振频率的速度下运行。

轮式装载机传动系载荷测试与处理

为编制轮式装载机载荷谱、确定装载机传动系疲劳寿命,测试了ZL50轮式装载机传动系统的扭矩载荷,采用线性拟合方法标定扭矩真值,经滤波与剔除异常峰值处理,确定信号低通滤波频率为1Hz。

重载沥青路面结构组合的抗车辙性能分析

为研究结构组合对沥青混合料抗车辙性能的影响,首先对所设计的7种沥青混合料进行动态模量及单层车辙试验,得到基本材料参数及抗车辙性能;然后对7种混合料组合而成的3种路面结构在重载条件下进行双层结构车辙试验,并与单层车辙试验结果进行对比分析;最后,应用光纤光栅智能测试技术对实际路面进行现场应变测试,根据不同路面结构三向应变测试结果评价实际重载沥青路面结构的抗车辙性能.结果表明,单层车辙试验难以准确反映路面结构的抗车辙性能,而双层车辙试验效果良好.在设计抗车辙路面时要考虑不同面层的模量组合,才能最大程度地发挥各层混合料的抗车辙性能.

基于轴头垂向加速度响应的车轮载荷推断方法研究

介绍一种可替代六分力测量车轮垂向力载荷的测量新方法。通过对某轿车车轮的轴头垂向加速度和车轮垂向力时域信号进行分析,建立了轴头与车轮之间的线性模型。利用实时信号转化法和数理统计的方法对采集得到的车轮垂向载荷和轴头垂向加速度信号的实时数据进行统计分析,得到了在试车场道路下轴头垂向加速度和车轮垂向力信号之间的统计推断模型。以某车型轿车车轮进行验证试验,利用四立柱道路模拟试验台对该轿车车轮垂向载荷和轴头垂向加速度进行标定,并且进行了试车场道路载荷谱采集。通过对比采集到的车轮垂向力载荷谱与推断的车轮垂向力载荷谱,验证了该模型的有效性,研究结果表明:基于轴头加速度响应的车轮载荷估计方法切实可行。

提速货车车轮热负荷试验研究

货车提速后 ,车轮承受的热负荷相应增大。在实物轮轴试验台上对提速下的车轮进行了大量的紧急制动试验 ,得出了制动工况对车轮的热影响情况 。

机车整车动态试验检测装置代替机车线路运行试验若干问题的探讨

阐述利用机车整车试验动态检测装置代替机车线路运行试验的必要性、可行性和发展过程。分析比较机车试验台轨道型式、轨道轮直径和黏着系数的适用条件。推荐机车试验台的试验内容和方法。

轮荷载疲劳试验机在混凝土板构件研究中的应用

以定点疲劳试验结果为基础,对比了在日本土木结构研究中模拟路面荷载采用的"轮荷载疲劳试验机"的测试结果,对所得试验结果的实效性进行了比较。结果表明,采用轮荷载疲劳试验机进行的模拟移动疲劳试验,可获得与车辆实际运行中相同的道桥板疲劳破坏效应。为准确剖析钢筋混凝土板疲劳破坏的原因,道桥用板构件的设计、新技术、新施工方案的确立提供了试验依据。所阐述的一些试验观点和方法,对我国目前的道路桥梁设计与工程施工有一定的借鉴和参考性。

车辆轮荷动态测试系统研究

为了获取车辆行驶时车轮的动态垂直载荷,设计一种车辆轮荷动态测试系统,详细介绍该系统的硬件和软件,并在特定试验路面上进行了测试,解决了因传感器无法安装在车轮上动态获取实时车轮载荷的难题。