风电转盘轴承载荷谱的设计应用

建立了偏航、变桨轴承的空间力系及载荷方程,介绍了风电转盘轴承在各种设计要求下的静强度载荷谱和滚动接触疲劳载荷谱,并以此为基础对某型号风电转盘轴承进行了校核。     

军用车辆传动系零件载荷谱的建立

研究建立军用车辆传动系的全寿命设计谱和试验载荷谱。采用雨流法对实车测得的载荷时间历程进行二维统计处理，建立并检验载荷幅值与均值的二维分布函数，结合军用车辆传动系零部件的载荷特点，对车辆多工况全寿命载荷谱进行合成，得到可供军用车辆传动系零部件疲劳设计和试验用的设计谱与试验谱。     

基于周期对称模型的MW级风电机组变桨轴承连接螺栓强度计算

针对MW级风机变桨轴承连接螺栓的强度分析问题,采用周期性建模的方式建立了螺栓的有限元分析模型,并基于GL规范计算了螺栓的极限强度及疲劳强度。首先在最大预紧力工况下基于最大极限载荷计算得到了螺栓的最小极限安全系数。然后通过比较3个叶片的极限疲劳载荷得到了最大的极限疲劳载荷,在最小预紧力工况下基于该载荷得到了螺栓的载荷-应力非线性曲线,构建了新的载荷谱并根据载荷-应力曲线将该载荷谱转化为应力谱,利用雨流统计和Palmgren-Miner准则得到了螺栓的最小疲劳安全系数。计算结果表明,变桨轴承与轮毂连接螺栓和变桨轴承与叶片连接螺栓的极限、疲劳强度满足设计要求;该方法减少了有限元的计算量,为螺栓的强度分析提供了新的思路。     

电动葫芦门式起重机金属结构计算及试验研究

分别采用材料力学方法、有限元方法和现场载荷试验3种方法计算典型电动葫芦门式起重机金属结构的强度和静刚度，并比较和分析3种方法的计算结果及其优缺点。文中的结论可为起重机设计人员和安全评估人员提供新的思路和理论依据。     

复杂载荷分布参数的确定及疲劳强度可靠度计算方法

材料强度分布和载荷分布是可靠性设计中的两个基本问题。强度分布可以由材料试验得出,而载荷分布则须由对载荷谱进行统计分析后确定。疲劳强度可靠性设计与静强度可靠性设计不同,如果采用与静强度可靠性设计类似的方法处理疲劳载荷谱,得出的载荷分布参数则有可能是错误的。本文在数理统计分析基础上提出一种用于疲劳强度可靠性设计计算的确定复杂载荷分布参数的方法以及相应的疲劳强度可靠度计算方法。     

随机载荷下机械零件可靠性设计方法的研究

本文以双参数载荷谱为基础,从计算公式的推演、零件可靠度的计算以及在给定可靠度下零件尺寸的确定等方面,探讨了应用双参数载荷谱进行零件机械强度可靠性设计的方法,并给出了相应的数值解法及算例。     

硬岩TBM刀盘载荷谱编制方法研究

TBM刀盘载荷谱研究是其疲劳寿命分析的基础,可为TBM刀盘及各部件寿命预估、实验室模拟实验、强度分析与计算和可靠性设计提供依据。对TBM刀盘工况进行了分析,阐述了TBM刀盘载荷谱研究的基本过程,介绍了TBM刀盘载荷谱的编制方法,并对其发展趋向作了展望。     

膜片联轴器的膜片强度疲劳有限元分析

综合考虑膜片承受的各种载荷,建立膜片的有限元模型,进行静强度计算和屈曲分析,给出了计算结果.并按照实际受载编制载荷谱,进行了疲劳寿命计算.     

基于六自由度的风机载荷谱处理方法研究

以风力发电齿轮箱时间序列载荷谱的处理为研究背景,提出了一种将时间序列载荷简化为一定数量载荷谱的处理方法.该方法以ISO6336标准为基本思想,在考虑六自由度载荷的情况下,对原始的时间序列载荷谱进行简化处理.处理后可得到在同一转速下的六自由度载荷,经过处理后的载荷谱可以作为设计载荷,方便的输入国内外主流齿轮箱商业计算软件中进行系统变形分析.并将简化后的载荷谱与风机厂商提供的扭矩载荷谱进行了齿轮强度对比,结果显示,两个载荷谱得到的结果存在微小差异,但简化后计算时间大大降低.该处理方法可供风电齿轮箱厂商及其他齿轮箱厂商的载荷处理及相应的程序编制提供参考,具有一定的实际应用价值.     

应变疲劳可靠性理论与方法的新进展

介绍概率应变疲劳试验法、评价模型和损伤随机演化机制方面的新进展。突破经典极大似然法在参考试验载荷之外的单试样限制，提出新的广义极大似然疲劳试验法。新发现随机循环应力—应变响应现象并建立其概率模型。新发展概率疲劳应变一寿命模型。概率模型参数由称为广义极大似然法的方法确定，在整体数据层面综合考虑数据分散性规律与样本量对概率评价的影响。考虑随机应力—应变关系反映“随机应变载荷”、随机应变—寿命关系揭示材料的“应变强度”，提出随机应变载荷—强度干涉恒幅可靠性模型，与Keciguliu的递推法结合可进行变幅和应变载荷谱下的可靠性分析，形成了应变疲劳可靠性理论和方法的新体系。进一步根据有效短裂纹准则，揭示疲劳性能随机及演化性的本质原因源于主导有效短裂纹萌生区域及其裂尖区域微观结构扩展条件的差异及演化性；随机疲劳裂纹扩展、应变—寿命和应力—应变关系是3个关联的随机疲劳关系；疲劳损伤是一个由初始混沌状态，到独立无关的随机状态，然后到史相关随机状态的演化过程。     

锤杆的疲劳强度研究

调研统计了国内主要典型工厂的锤杆平均寿命及断裂部位,分析了其疲劳破坏的机理及断裂失效原因。并运用统计、实验和理论计算相结合的方法,建立了各种规格模锻锤的载荷谱和应力谱,以此为基础提出了锤杆的疲劳强度设计理论。从而使锤杆的设计由静态极限强度设计阶段推进到疲劳强度设计阶段,并指出提高锤杆疲劳寿命的途径。文中的数据、理论和方法对于全面地建立各种锻压机械主要构件的现代疲劳强度设计理论具有重要的意义。     

基于行驶仿真试验的履带式车辆行星架结构优化

行星架是履带式车辆侧减速器的重要传动机构,由于测试手段及试验方法的限制,行星架在设计时采用静强度设计理论,故无法准确反映其在不同的复杂任务工况下的动态特性,给动载荷作用下构件的寿命预测分析带来了极大困难,结果导致构件的实际寿命与设计寿命有较大差距。针对该情况,基于ADAMS.ATV建立了履带式车辆侧减速器虚拟行驶试验平台,仿真获得了行星架在不同工况条件下承受的动态载荷谱。基于MSC.Fatigue软件建立了侧减速器的疲劳分析模型,获得了行星架的疲劳寿命,进而通过改变行星架的结构,仿真预测其疲劳寿命随行星架不同结构参数的变化规律,为行星架的结构优化做了一定的探索研究。     

考虑小载荷强化的汽车构件疲劳累积损伤试验研究

给出了材料和结构在累积损伤的同时还具有强化作用的S—N曲线方程，并建立了程序载荷谱下产生损伤的同时还具有强化作用的疲劳累计损伤模型。为了检验所建立模型的正确性和准确性，以某汽车前梁和车架为例，设计了两种不同载荷组合，进行了两级循环载荷疲劳试验。试验结果和所建模型估算结果表明，该模型不但能够估算疲劳极限以下载荷的强化和损伤，还能估算疲劳极限以上载荷的强化和损伤。     

汽车齿轮动态响应的有限元分析

用有限元法，对某汽车齿轮建立了二维和三维的有限元模型，分别研究在静载荷和冲击载荷作用下齿轮能承受的最大载荷值。得出了不同冲击载荷持续的时间和冲击载荷值对齿轮强度的影响，为齿轮设计提供了一种新的设计方法和理论依据。     

电动单梁桥式起重机整机力学性能研究

针对广泛使用的电动单梁桥式起重机,采用有限元技术对其整机金属结构的力学性能进行了详细分析。首先利用三维CAD软件构建了整体金属结构的几何模型,然后采用HyperMesh软件,基于ANSYS模板建立了整机的有限元模型,并将约束设置在车轮位置。结合起重机载荷组合的特点,考虑起重机在运动状态下的动载效应,设计了典型的计算工况。在ANSYS中计算了结构在不同工况下的应力和位移,获得了结构的静强度和静刚度,根据计算结构对主梁和端梁的力学性能进行了分析,提出了相应的设计建议。     

服从正态分布随机载荷作用下齿轮弯曲疲劳试验研究

根据齿轮传动过程中普遍承受的高斯分布载荷谱,编制了试验用随机变幅疲劳载荷谱,在MTS电液伺服疲劳试验机上利用成组试验方法完成了该随机载荷作用下全寿命齿轮弯曲疲劳试验,得到了特定变差系数高斯分布载荷谱下齿轮弯曲强度的R-S-N曲线。试验结果证明,随机变幅疲劳试验得出的轮齿疲劳寿命低于由疲劳载荷上限值取为载荷谱均值的恒载荷疲劳试验得出的疲劳寿命,因此,如果采用后者的试验结果去估算实际服役中的齿轮的弯曲疲劳寿命是非常危险的。对随机载荷下的齿轮设计的疲劳极限的理论值进行了预测,并与试验结果进行了比较。结果表明,理论分析结果与试验结果基本相符。     

乘用车变速器载荷谱的采集与编制方法

为研究乘用车变速器载荷谱的采集与编制方法,以某型前置前驱乘用车变速器为例,根据不同路况,对该乘用车变速器的道路随机载荷谱进行了采集。根据变速器的载荷特性,采用幅值循环计数法对实车测得载荷的时间历程进行了统计处理,编制了乘用车变速器设计载荷谱,建立了乘用车变速器载荷谱采集与编制方法。该方法可为乘用车变速器设计提供准确的设计输入条件、以及为变速器疲劳寿命预测和台架疲劳寿命试验提供参考。     

基于低幅锻炼载荷的累积强化效果模型

根据汽车结构件在车辆运行过程中的受载特点,以汽车传动轴为对象,研究其在低幅锻炼载荷作用下的强度演变规律。通过对汽车传动轴光滑试样的低载强化效果试验,确定传动轴材料40Cr的低载强化应力区间,重点分析锻炼载荷幅值和加载次数对结构件剩余疲劳强度的影响,结果表明结构强度在一定条件下存在最佳的强化效果;并通过试验数据的正交分析与处理,拟合出强化或损伤效果与等效对称应力、加载次数的关系模型。进而以这一模型为基础,结合汽车传动轴工作的随机载荷谱,通过多级低幅载荷循环下强化和损伤强度的积分,建立传动轴在实际工作过程中的疲劳累积强化效果模型;并根据设计应力区间和最佳强化效果的应力区间的匹配,提出以低幅锻炼载荷的累积强化效果为目标的轻量化设计思路,为汽车结构件的轻量化设计提供理论基础。     

航空发动机载荷谱综述

航空发动机载荷谱研究是进行发动机寿命分析的基础,其主要价值在于为发动机设计提供决策依据。本文阐述发动机载荷谱研究的基本过程,综述了航空发动机载荷谱的研究方法,并对航空发动机载荷谱发展趋向作了展望。     

整车载荷相关性分析方法与道路模拟试验优化应用

整车多通道道路模拟试验是快速验证服役条件下车辆结构强度的重要试验方法,如何准确、高效地模拟车辆复杂结构多通道随机载荷谱是试验的关键难题.提出了基于载荷相关性分析的整车多通道载荷谱模拟的通道优选与调控方法.以试验车辆试验场实测载荷谱数据为基础,基于载荷谱频域相干系数分析方法,研究了在试验场特定道路工况条件下轮心六分力载荷谱与整车结构关键部位应变谱的相关性,总结了试验场特征道路工况下的轮心六分力损伤主导载荷谱,确定了迭代试验中多通道载荷模拟的优先级,实现了载荷模拟工作的降维.最后依据以上方法建立了整车多通道道路模拟试验,达到了较好的载荷模拟效果.论文研究成果可为整车及关键零部件多通道道路模拟试验的高效执行提供一定的借鉴.