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建筑机械 2007年第4S期27卷 63-67页

作者：罗丹原思聪王晓云西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055

在ANSYS中建立塔机金属结构的有限元模型,进行瞬态分析,获得在不同工况下的应力—时间历程。通过雨流计数和统计方法编制疲劳载荷谱,作为疲劳寿命评估和疲劳设计的依据。

关键词：塔式起重机有限元瞬态响应雨流计数疲劳载荷谱

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铝合金缺口件疲劳载荷谱低载巴氏等效

铝合金缺口件疲劳载荷谱低载巴氏等效

作者：金甲南京航空航天大学

学位级别：硕士

名义应力法、局部应力应变法、应力场强法等估算方法虽然可以用来预测构件的疲劳寿命,但在一定程度上仍各有不足。在工程应用中,仍需使用试验的方法来得到构件的疲劳寿命。因此编制载荷谱进行疲劳试验仍然是目前研究的热点问题,载荷谱... 详细信息

名义应力法、局部应力应变法、应力场强法等估算方法虽然可以用来预测构件的疲劳寿命,但在一定程度上仍各有不足。在工程应用中,仍需使用试验的方法来得到构件的疲劳寿命。因此编制载荷谱进行疲劳试验仍然是目前研究的热点问题,载荷谱编制的重点是如何合理地进行简化。本文结合疲劳寿命和疲劳分散性两个方面,对缺口件存在的载荷顺序效应和局部应力应变分散性进行了讨论,进行了相关试验的研究,在载荷谱编制上取得了新的进展。本文注意到了缺口件的应力集中导致随机加载中产生顺序效应和相互作用效应,编谱环节也会存在谱载荷顺序效应,从微观和宏观的角度,考虑了其对疲劳寿命造成的影响。其中载荷顺序效应影响较大,选用雨流再建谱法,编制了与实际情况相近的中等损伤谱进行试验研究。本文的试验研究基于试验应力下试件的P-S-N曲线,由于试验方法得到P-S-N曲线耗时长成本高,通过随机有限元法,用局部应力应变分散性将缺口件与光滑件联系起来,得到了预测的P-S-N曲线进行试验研究。为了对载荷谱进行合理的简化浓缩,本文选取了Bhattacharyya距离作为衡量原谱与编制谱相似程度的参量,综合考虑寿命均值与分散性,得到了载荷谱编制的方法。在舍去低载时考虑的是B距离在一定范围内,尽可能多地舍去对疲劳损伤影响不大的载荷。在载荷折算时考虑的是在给定折算水平下,相应的B距离最小,求对应的等效谱。试验结果表明该方法能大幅减小试验时间,得到有效的试验谱,进一步缩减了疲劳试验成本。

关键词：缺口件疲劳载荷谱载荷折算载荷谱等效 Bhattacharyya距离顺序效应 P-S-N曲线

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螺栓球节点平板网架结构的疲劳载荷谱研究

螺栓球节点平板网架结构的疲劳载荷谱研究

作者：高峰太原理工大学

学位级别：硕士

疲劳载荷谱是经处理的载荷一时间历程,它借助概率统计方法描述结构零部件在各种工况下的载荷统计特性,并确定载荷大小及其出现频次或频率的统计关系。因此,疲劳载荷谱是机械或结构零部件疲劳设计、疲劳寿命预估、模拟实验、强度分析与... 详细信息

疲劳载荷谱是经处理的载荷一时间历程,它借助概率统计方法描述结构零部件在各种工况下的载荷统计特性,并确定载荷大小及其出现频次或频率的统计关系。因此,疲劳载荷谱是机械或结构零部件疲劳设计、疲劳寿命预估、模拟实验、强度分析与计算、以及可靠性设计的依据。本文简要回顾了疲劳的发展史,论述了疲劳载荷谱在各个领域的研究动态,同时介绍了国内悬挂吊车厂家生产的电动葫芦和电动单梁吊车的类型和参数。本文研究的核心是通过编制计算机程序实现理论疲劳载荷谱的绘制。本文通过目前先进的计算机语言C#、Matlab、SQL Server 2005使编制的疲劳载荷谱程序实现以下功能:1、各功能界面简单明了,具有网络化的优点。2、能绘制和载荷谱有关的各种曲线。最后,通过模拟实例验证了程序流程的正确性。

关键词：螺栓球网架悬挂吊车 C#语言疲劳载荷谱

基于现场调研的螺栓球网架结构悬挂吊车疲劳载荷谱编制及残余疲劳寿命评估

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基于现场调研的螺栓球网架结构悬挂吊车疲劳载荷谱编制及残余疲劳...

作者：刘国祥太原理工大学

学位级别：硕士

近年来,我国悬挂吊车网架结构厂房发展势如破竹。悬挂吊车的使用虽操控简单,使用方便,但同时由于吊车运行时自身重量、吊重、运行过程中的刹车、制动等因素的对网架结构的影响,使得网架结构构件或吊点处容易出现疲劳破坏。国内外学者虽... 详细信息

近年来,我国悬挂吊车网架结构厂房发展势如破竹。悬挂吊车的使用虽操控简单,使用方便,但同时由于吊车运行时自身重量、吊重、运行过程中的刹车、制动等因素的对网架结构的影响,使得网架结构构件或吊点处容易出现疲劳破坏。国内外学者虽对这类问题有所研究,但多数都集中于理论模拟分析,且多侧重在“抗力”方面,而对悬挂吊车厂房的收集和疲劳载荷方面的研究少之又少。悬挂吊车网架结构载荷谱的编制是后期进行疲劳设计、损伤研究和疲劳寿命评估的前提和重要依据。因此,对于国内目前现存的悬挂吊车网架结构厂房的基本信息收集,并根据调研信息进行厂房网架载荷谱的理论编制是十分必要的。这样不仅节省了厂房现场大量的载荷采集工作,而且为今后疲劳载荷谱的编制也开拓了新的方法。因此本文在雷宏刚教授的国家科研基金项目支撑下,进行了如下工作:1.收集国内带悬挂吊车螺栓球网架结构厂房共计46个;在国内进行悬挂吊车网架厂房调研,最终在吉林长春市、天津、上海和山西省,进行了共计9个厂房的调研工作;2.通过厂房调研,了解厂房概况悬挂吊车基本状况和运行情况等基本信息。之后本文以山西省3个典型的调研案例(吊车吊重分别为3 t、5 t和10 t),利用有限元分析软件ABAQUS分别进行了螺栓球网架结构的模型建立,并模拟吊车满载情况下全过程运行一次,得到各个网架结构中最不利的悬挂吊点位置,进行具体的疲劳载荷谱编制及残余疲劳寿命分析;3.通过计算分析得到:案例一(满载10 t)网架控制吊点为吊点5、吊点13;案例二(满载5 t)网架控制吊点为吊点6和吊点9;案例三(满载3 t)通过分析得到了控制吊点7。之后分别对各控制吊点进行疲劳载荷谱编制;最后基于线性累积损伤理论,结合现有试验成果—高强螺栓节点的S—N曲线和各控制吊点的疲劳载荷谱进行吊点的残余疲劳寿命估算。

关键词：网架结构悬挂吊车疲劳载荷谱疲劳寿命评估

焊接空心球节点网架结构疲劳载荷谱的理论研究及关键节点变幅疲劳寿命估算

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焊接空心球节点网架结构疲劳载荷谱的理论研究及关键节点变幅疲劳...

作者：贺海强太原理工大学

学位级别：硕士

焊接空心球节点网架结构其应用的广泛性众所周知,在悬挂吊车作用下该结构的疲劳问题已成为当前国内外学术界和工程界关注的热点之一。而作为网架结构疲劳研究的关键—疲劳载荷谱的建立和关键节点的疲劳寿命估算,现行的国家规范或标准等... 详细信息

焊接空心球节点网架结构其应用的广泛性众所周知,在悬挂吊车作用下该结构的疲劳问题已成为当前国内外学术界和工程界关注的热点之一。而作为网架结构疲劳研究的关键—疲劳载荷谱的建立和关键节点的疲劳寿命估算,现行的国家规范或标准等并未给出相应的规定,致使悬挂吊车在网架结构的应用受到一定的限制。本文在国家自然科学基金项目(51578357)和山西省自然科学基金项目(2015011062)的联合资助下,以某结构实验室屋顶改造工程为研究对象,采用3D3S和MIDAS设计软件对屋盖钢网架结构进行了结构设计;基于有限元分析软件ABAQUS对网架结构在悬挂吊车移动载荷作用下进行了不同吊重、不同工况下的数值模拟。其主要研究工作和结论如下:1.采用设计软件3D3S和MIDAS完成了屋盖焊接空心球节点平板网架结构的结构设计;2.采用单元生死技术,模拟了网架结构在悬挂吊车作用下,五种不同吊重(3t、5t、7t、10t、12t)、七种不同工况(小车静止于线路3、线路2、线路1;行车制动;小车制动于线路3、线路2、线路1)共35种情况下的理论分析;得出了在单次循环载荷作用下,网架结构同一下弦节点处不同位置杆件的受力规律(腹杆≥下弦)和关键节点的最不利位置(下弦节点编号—5、13);针对关键节点5和13,分别建立各自对应在一次循环载荷作用下的应力谱,并基于工况组合形成对应的年应力谱;3.基于雨流计数法,得到了关键节点—5、13的理论疲劳应力谱,并提出了相应的理论疲劳载荷谱编制公式;4.基于线性累积损伤理论—Miner理论和修正Miner理论,并结合已有试验研究成果—“钢管-焊接空心球”节点的S-N曲线和上述分析所得的理论疲劳应力谱,对网架结构关键节点进行相应的疲劳寿命估算;不同吊重、不同工况对关键节点损伤程度不一,尤其以吊重10t、小车静止于线路2最为不利。基于理论编制的疲劳载荷谱对网架结构进行了疲劳强度验算,调整了悬挂吊点处相关腹杆截面规格,以此确保该网架结构的安全。

关键词：焊接空心球节点网架结构疲劳载荷谱疲劳寿命估算有限元分析

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疲劳载荷谱的参数研究

航空与航天 1996年第3期16卷 17-19页

作者：王增国

疲劳载荷谱的参数包括高载截取、低载截除、谱块大小、载荷顺序等。这些参数在生成载荷谱过程中所必须考虑的。本文在断裂力学的基础上，对以上几种参数作了研究。着重讨论了高载截取、低载截除两种最重要的参数。并提出了处理这两种参... 详细信息

疲劳载荷谱的参数包括高载截取、低载截除、谱块大小、载荷顺序等。这些参数在生成载荷谱过程中所必须考虑的。本文在断裂力学的基础上，对以上几种参数作了研究。着重讨论了高载截取、低载截除两种最重要的参数。并提出了处理这两种参数的准则。同时，文章将高截截取、低载截除、载荷顺序、负载效应等几种参数看作是相互联系、相互影响的整体，来进行分析和处理，从而使谱参数的处理更合理、更具物理基础。

关键词：疲劳载荷谱参数飞机高载截取低载截取

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疲劳载荷谱中若干问题的讨论

疲劳载荷谱中若干问题的讨论

2015年第二届中国航空科学技术大会

作者：李小鹏张彦军雷晓欣

本文简单讨论了疲劳载荷排列顺序、代表起落谱中的疲劳载荷的确定以及分散系数等载荷谱中基本要素的重要内涵,论述了编谱过程中对这些因素加以考虑的一些原则。

关键词：疲劳载荷谱疲劳载荷排列顺序分散系数

来源： cnki会议评论

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疲劳载荷谱的变均值-均间峰谷计数法

疲劳载荷谱的变均值-均间峰谷计数法

第一届中国飞行器载荷学术大会

作者：曹镜刘祚廷姚卫星黄杰南京航空航天大学

对于多源载荷耦合、状态变化复杂的载荷历程,传统的均间峰值计数法难以高效地统计疲劳载荷信息,通过采样估计载荷谱的均值-时间历程,得到了改进后的变均值-均间峰谷计数法,可以有效地解决结构疲劳载荷谱中的稳态载荷与叠加在稳态载荷上... 详细信息

对于多源载荷耦合、状态变化复杂的载荷历程,传统的均间峰值计数法难以高效地统计疲劳载荷信息,通过采样估计载荷谱的均值-时间历程,得到了改进后的变均值-均间峰谷计数法,可以有效地解决结构疲劳载荷谱中的稳态载荷与叠加在稳态载荷上的随机交变载荷的分离与特征提取问题,为复杂疲劳载荷谱的设计提供了高效的工具。

关键词：疲劳载荷谱计数法均值-时间历程采样估计峰谷载荷

来源： cnki会议评论

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疲劳载荷谱B氏等效与试验验证

航空科学技术 2016年第7期27卷 57-63页

作者：金甲姚卫星谢飞许力蒲南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

疲劳试验是确定结构疲劳特性的最有效手段。为缩短疲劳试验时间,通常采用低载截除方法。相对于低载截除,载荷折算能进一步缩短试验时间,减小成本。为了能够合理地对载荷谱进行简化浓缩,本文选取了Bhattacharyya距离(简称B距离)作为衡量... 详细信息

疲劳试验是确定结构疲劳特性的最有效手段。为缩短疲劳试验时间,通常采用低载截除方法。相对于低载截除,载荷折算能进一步缩短试验时间,减小成本。为了能够合理地对载荷谱进行简化浓缩,本文选取了Bhattacharyya距离(简称B距离)作为衡量原谱与等效谱寿命相似程度的参量,综合考虑了寿命均值与分散性,得到浓缩后疲劳载荷等效谱。基本方法是在给定折算水平下,得到相应B距离最小的等效谱,并进行了缺口试验件的试验验证。结果表明,该方法合理有效,可大幅缩短试验时间。

关键词： B距离缺口件载荷折算疲劳载荷谱载荷谱等效 p-S-N曲线

电驱总成多轴振动疲劳载荷谱及其模拟方法研究

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电驱总成多轴振动疲劳载荷谱及其模拟方法研究

作者：胡秋洋重庆理工大学

学位级别：硕士

电驱总成作为电动汽车的核心部件,其疲劳可靠性不仅影响着使用寿命,而且关系到电动汽车的行驶安全。因此,电驱总成可靠性越来越受到制造商和消费者的重视。振动疲劳试验也成为了验证和评价电驱总成可靠性必不可少的重要环节。目前,对于... 详细信息

电驱总成作为电动汽车的核心部件,其疲劳可靠性不仅影响着使用寿命,而且关系到电动汽车的行驶安全。因此,电驱总成可靠性越来越受到制造商和消费者的重视。振动疲劳试验也成为了验证和评价电驱总成可靠性必不可少的重要环节。目前,对于电驱总成的振动疲劳试验主要是利用室内振动试验台来完成的,一般采用单自由度试验或是近似等效多轴试验的方式,无法精确复现电驱总成在实车实际道路上的振动特性,容易造成欠试验和过试验。因此,本文结合计算机仿真技术和实际道路载荷谱采集技术,提取电驱总成的振动疲劳载荷谱,并对载荷特性进行研究,从而搭建电驱总成多轴振动模拟试验台,对实际行驶载荷谱进行模拟和再现,以此建立电驱总成多轴振动疲劳载荷谱的模拟试验方法,为电驱总成进行高效准确的振动疲劳试验提供行之有效的手段。首先,建立了搭载电驱总成的车-路系统动力学模型,输入典型路面进行系统动力学仿真分析,对电驱总成的振动特征进行研究,确定了描述电驱总成振动特性的测点。通过在这些测点布置振动加速度传感器,进行了电驱总成实际行驶载荷谱试验场实车采集。结合实测载荷谱特征分析和系统动力学分析,得到了电驱总成多轴振动模拟试验台的设计指标。其次,基于MAST道路模拟试验系统提出了改进Stewart六自由度电驱总成多轴振动模拟试验台。通过建立运动机构模型,结合静坐标下的运动和动坐标系下的运动,借助牛顿-欧拉方程和凯恩方程,建立了系统的运动学和动力学方程,进行了运动学反解和动力学分析,从而设计了试验台各构件参数,并建立了多轴振动模拟试验台三维模型。再次,在有限元软件中建立了工装夹具柔性体模型,结合电驱总成模型和多轴振动模拟试验台模型,在ADAMS中建立了刚-柔耦合电驱总成多轴振动模拟试验系统动力学模型。在此基础上,以液压作动器为输入,电驱总成加速度测点为输出,建立了ADAMS和MATLAB联合仿真模型,对多轴振动模拟试验系统的频响函数矩阵进行辨识。针对辨识得到的频响函数为非方阵无法直接求逆的问题,采用广义逆求解,并对此产生的最小奇异值进行修正,以保证后续迭代的收敛性。最后,基于远程参数控制技术和实测载荷谱,对电驱总成振动载荷谱模拟和再现方法进行了研究。通过对实测载荷谱进行去奇异值、滤波、重采样和加速等处理,获取了期望响应信号。结合频响函数矩阵对期望响应信号进行迭代,在多轴振动模拟试验系统上较好的模拟再现了电驱总成的振动载荷谱。

关键词：电驱总成多轴振动疲劳载荷谱道路模拟