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动车组轴箱轴承基于实测载荷的寿命预测方法

机械工程学报 2016年第22期52卷 45-54页

作者：刘德昆李强王曦丁然北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

针对动车组轴箱轴承所受载荷的复杂随机性,在轴箱弹簧和转臂载荷测试技术基础上,对某型动车组动力转向架轴箱进行线路实测,获取典型线路段弹簧和转臂的载荷时间历程以及列车运行速度信息,以ISO 281:2007标准方法为基础,研究结合损伤的... 详细信息

针对动车组轴箱轴承所受载荷的复杂随机性,在轴箱弹簧和转臂载荷测试技术基础上,对某型动车组动力转向架轴箱进行线路实测,获取典型线路段弹簧和转臂的载荷时间历程以及列车运行速度信息,以ISO 281:2007标准方法为基础,研究结合损伤的轴承寿命预测方法。同时也分析动车组轴箱轴承复杂的受载特性,给出将所测弹簧和转臂载荷近似转化为轴承的径向和轴向载荷的方法;计算轴箱轴承在实际运行的复杂载荷下不同可靠度的预测寿命,并与传统ISO标准方法计算结果进行对比,结果表明该预测方法相对保守,偏于安全;另外,计算低速进出库路段轴承疲劳寿命,其寿命比正常高速运行小很多,从损伤角度来看,动车组轴箱轴承低速进出库比正线高速运行的每公里损伤值更大;结合不同工况百分占比,给出轴承预测寿命,结果表明该寿命预测方法合理,可用于指导高铁轴箱轴承设计以及相关理论研究。

关键词：动车组轴箱轴承实测载荷损伤寿命预测

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基于实测载荷的牵引车双腔油箱失效研究

机械强度 2024年第1期46卷 224-230页

作者：张宗阳谢双双王凯邴涛孙士涛王立泰中国重型汽车集团汽车研究总院济南250101

针对某牵引车双腔油箱内部实心隔板结构失效且载荷不易获取、量化等问题,提出了一种基于实测载荷的油箱失效研究方法。使用扫描电镜对样件断口进行观测分析,确定失效模式为疲劳失效;基于燃油的力学特性分析,双腔油箱失效主要原因是由单... 详细信息

针对某牵引车双腔油箱内部实心隔板结构失效且载荷不易获取、量化等问题,提出了一种基于实测载荷的油箱失效研究方法。使用扫描电镜对样件断口进行观测分析,确定失效模式为疲劳失效;基于燃油的力学特性分析,双腔油箱失效主要原因是由单阻尼挡板提供的晃动阻尼不足,导致实心隔板受到冲击力过大;增加多孔阻尼挡板,可降低行车过程中燃油晃动对实心隔板的冲击力,对油箱进行结构优化;油箱优化前、后关键位置安装了传感器,在试验场进行双腔油箱优化前、后两种状态下实心隔板应变载荷采集,对载荷数据进行幅值、雨流及统计分析,对优化前、后油箱实测载荷进行量化分析,优化后载荷最大幅值下降比例超过60%,表明增加阻尼挡板可显著减小实心隔板受到的冲击载荷;优化后试验场路试未出现油箱失效问题,表明优化后实心隔板应变载荷低于油箱的疲劳极限,提高了油箱实心隔板的疲劳寿命;油箱结构优化后满足安全需求,为产品后续优化和下一代新产品开发提供理论指导和数据依据。

关键词：油箱扫描电子显微镜失效防晃阻尼结构优化实测载荷

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基于实测载荷的弹载测试仪有限元仿真

探测与控制学报 2018年第2期40卷 61-64页

作者：周优良丁永红刘双峰牛跃听中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 军械技术研究所河北石家庄050000

针对火炮发射过程中常用复杂结构弹载测试仪内部应力难以测试且分布规律不明确等问题,提出了利用弹载测试仪实测加速度载荷与LS_DYNA软件结合仿真分析的方法。该方法通过将实测加速度载荷作为载荷输入施加于弹载测试仪模型,分析出高冲... 详细信息

针对火炮发射过程中常用复杂结构弹载测试仪内部应力难以测试且分布规律不明确等问题,提出了利用弹载测试仪实测加速度载荷与LS_DYNA软件结合仿真分析的方法。该方法通过将实测加速度载荷作为载荷输入施加于弹载测试仪模型,分析出高冲击下弹载测试仪内部应力分布。有限元仿真结果表明,常用测试仪结构中橡胶材料能起到很好的隔离缓冲作用,测试仪外壳承受绝大部分冲击过载,只有少部分能量传递至测试仪内部,仿真结果与高冲击下能量吸收理论一致,为复杂结构瞬态冲击应力分析提供了参考。

关键词：弹载测试仪实测载荷应力分布有限元仿真

基于实测载荷的直升机变距拉杆损伤计算方法研究

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航空科学技术 2019年第5期30卷 36-41页

作者：王泽峰中国飞行试验研究院

变距拉杆作为直升机操纵链系和传力路径上极其重要的关键组件,在飞行过程中受载严重,疲劳问题突出,从试飞安全的角度考虑,有必要对其飞行过程中的结构损伤情况进行监控。本文结合飞行实测得到的变距拉杆载荷,基于结构有限元计算结果,采... 详细信息

变距拉杆作为直升机操纵链系和传力路径上极其重要的关键组件,在飞行过程中受载严重,疲劳问题突出,从试飞安全的角度考虑,有必要对其飞行过程中的结构损伤情况进行监控。本文结合飞行实测得到的变距拉杆载荷,基于结构有限元计算结果,采用名义应力法对直升机不同飞行状态下的变距拉杆疲劳寿命和损伤情况进行计算,得到了较为准确的变距拉杆疲劳损伤计算结果,建立了一种直升机变距拉杆疲劳损伤计算方法,为试飞过程中该部件结构损伤监控提供了方案,同时对于直升机飞行过程中其他动部件的结构完整性监测也有借鉴意义。

关键词：实测载荷直升机飞行变距拉杆疲劳损伤

直升机在俯冲拉起状态下的主桨叶实测载荷分析

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航空科学技术 2017年第10期28卷 13-17页

作者：王泽峰李清龙中国飞行试验研究院陕西西安710089

首先以主桨叶为研究对象,理论分析了直升机俯冲拉起状态下主桨叶实测载荷的影响因素;其次,以某型直升机旋翼载荷试飞为例,选取其主桨叶上的关键剖面,采用电阻应变计法进行飞行载荷测量,得到了不同重量重心、不同高度、不同法向过载等情... 详细信息

首先以主桨叶为研究对象,理论分析了直升机俯冲拉起状态下主桨叶实测载荷的影响因素;其次,以某型直升机旋翼载荷试飞为例,选取其主桨叶上的关键剖面,采用电阻应变计法进行飞行载荷测量,得到了不同重量重心、不同高度、不同法向过载等情况下的实测载荷;分析了实测的主桨叶挥舞弯矩、摆阵弯矩载荷值在直升机整个俯冲拉起过程中的变化规律,分析了实测载荷值随法向过载等的变化规律。为该型直升机试飞提供技术支持的同时,也为后续其他直升机法向过载包线拓展验证试飞提供重要支持。

关键词：直升机俯冲拉起主桨叶飞行实测载荷

基于实测典型路面谱的车身关键截面几何域载荷分布研究

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基于实测典型路面谱的车身关键截面几何域载荷分布研究

作者：马书坤湖南大学

学位级别：硕士

随着其汽车产销量与保有量的不断增加,对于汽车的疲劳耐久性的问题也越来越受到用户与厂家的关注,汽车的疲劳耐久性能的好坏直接关系到该车型的市场竞争力。汽车疲劳耐久性的保证通常采用基于计算机辅助分析的疲劳及强度分析与实车在耐... 详细信息

随着其汽车产销量与保有量的不断增加,对于汽车的疲劳耐久性的问题也越来越受到用户与厂家的关注,汽车的疲劳耐久性能的好坏直接关系到该车型的市场竞争力。汽车疲劳耐久性的保证通常采用基于计算机辅助分析的疲劳及强度分析与实车在耐久试验场的加速道路疲劳耐久性试验相结合的方式。实车试验虽然结果真实准确,只能在汽车开发后期有了样车后才能进行。计算机辅助分析可以有效对试验场试验的缺点进行有效的补充,但该技术需要分析模型于真实试验能够很好的对应,否则仿真分析很难达到实际的效果。本文结合样车在试验场典型路面实测载荷的路面谱,对在典型路面下车身关键截面在几何域的载荷分布进行系统的研究,并基于某微型商务车进行了系统的分析。首先根据该商务车道路加速耐久试验要求的路面进行基于轮心六分力的路面谱测试;其次根据等寿命等效的方式建立与典型路面损伤一致的准静态强度分析工况;然后根据多体动力学的硬点载荷分解方式获取车身与底盘连接位置的硬点载荷;最后提出几何域的概念并对车身的关键截面建立几何域的坐标,利用提载的硬点载荷进行车身关键截面在几何域上的载荷分布研究。此外,在本文中,通过多体动力学模型Kinematic&Compliance试验对标,验证了基于多体动力学的硬点载荷分解的准确性;同时根据对车身关键截面几何域载荷分布的研究发现,在截面几何域上的载荷分布是不均匀的,几何域载荷的分布受整车力的传递路径与截面形状的影响,也证明基于简化模型进行汽车车身关键接头进行疲劳或强度的分析是不妥当的;同时本文的研究也使工程师对接头截面载荷分布的认识从定性了解转变为定量的认识,对更好的进行汽车车身设计具有重要的意义。

关键词：实测载荷典型路面谱汽车车身关键截面几何域载荷

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某涵道式尾桨直升机垂尾载荷实测研究

工程与试验 2018年第1期58卷 24-26,108页

作者：王泽峰谢强中国飞行试验研究院陕西西安710089

结合某涵道式尾桨直升机载荷谱试飞,研究分析垂尾实测载荷。通过地面载荷校准试验,采用多元回归分析,建立了载荷方程,统计了直升机典型飞行动作下的垂尾载荷,系统地分析了该型直升机垂尾实测载荷的影响因素,研究了载荷随直升机飞行状态... 详细信息

结合某涵道式尾桨直升机载荷谱试飞,研究分析垂尾实测载荷。通过地面载荷校准试验,采用多元回归分析,建立了载荷方程,统计了直升机典型飞行动作下的垂尾载荷,系统地分析了该型直升机垂尾实测载荷的影响因素,研究了载荷随直升机飞行状态参数的变化规律,讨论了不同直升机科目下的垂尾载荷变化规律及影响因素,建立了直升机部件实测载荷数据分析方法,为直升机后续试飞提供技术支持。

关键词：直升机涵道式尾桨垂尾载荷校准实测载荷

基于载荷标定的城际列车转向架载荷及应力分布特征研究

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铁道学报 2016年第10期38卷 27-33页

作者：邹骅李强孙守光北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

对城际列车构架的载荷状态进行研究,确定载荷识别点并进行载荷的标定实验,提出载荷系新的研究方法,引入真实载荷的概念,区分于实测载荷,利用标定结果还原出真实作用载荷,提高了线路实测数据的有效利用。利用卡方分布检验法估计真实载荷... 详细信息

对城际列车构架的载荷状态进行研究,确定载荷识别点并进行载荷的标定实验,提出载荷系新的研究方法,引入真实载荷的概念,区分于实测载荷,利用标定结果还原出真实作用载荷,提高了线路实测数据的有效利用。利用卡方分布检验法估计真实载荷分布,验证了真实载荷服从威布尔分布,实测载荷服从威布尔分布或对数正态分布,各测点应力服从威布尔分布和对数正态分布的组合分布。通过本文的研究,还原了城际列车载荷测试中真实载荷、实测载荷、实测应力三者从前到后叠加的完整过程,理清了各载荷及应力的相互关系,对车辆构架载荷测试及疲劳寿命估计有重要意义。

关键词：真实载荷实测载荷分布估计威布尔分布载荷谱

基于雨流计数法的巷修装置工作机构疲劳寿命预测

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煤炭学报 2020年第S02期45卷 1052-1059页

作者：何景强闫凯中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 山西天地煤机装备有限公司山西太原030006

为了验证某型巷修装置的工作机构在高频冲击条件下的可靠性,对典型工况下该巷修装置的工作状态进行了分析。得出该工作机构主要工作在破碎锤距离机身最远且钎杆垂直于地面的工况下,并在该工况下通过压力测试仪器获得了各油缸的实时工作... 详细信息

为了验证某型巷修装置的工作机构在高频冲击条件下的可靠性,对典型工况下该巷修装置的工作状态进行了分析。得出该工作机构主要工作在破碎锤距离机身最远且钎杆垂直于地面的工况下,并在该工况下通过压力测试仪器获得了各油缸的实时工作压力。通过虚拟样机技术在动力学软件中建立了巷修装置的刚柔耦合模型,利用实际测得的油缸压力转换为油缸力,然后对模型进行了加载与求解,获得了基于实测载荷条件下的大臂和斗杆最大应力节点的应力时程曲线。采用雨流计数法对大臂和斗杆受到的应力载荷谱进行统计分析,然后对幅值作威布尔分布拟合,对均值作正态分布拟合,并研究了幅值和均值的分布规律,发现载荷的幅值和均值彼此相互独立。为得到整个寿命周期内装置工作载荷特征,使其更加贴合工程实际,依据工况作业时间的比例,将采集样本的载荷数据累积频次扩展到1×106次,得到幅值和均值二维载荷谱。并且依据疲劳累积损伤理论,把二维载荷谱转化为8级一维载荷谱,作为疲劳分析的载荷基础。在疲劳分析软件中根据疲劳线性累积损伤理论,利用一维载荷谱,对大臂和斗杆进行了疲劳寿命预测,计算结果均满足10 a以上的设计要求,且基本满足设计的等寿命原则,结合该装置在多个煤矿井下的使用经验,初步验证了预测结果的正确性,为同类机构的疲劳寿命预测与可靠性分析优化提供了新的方法。

关键词：工作机构实测载荷刚柔耦合雨流计数法疲劳寿命