基于质量模糊评判模型的焊缝疲劳寿命评估

焊接结构质量分级评定存在大量的不确定性,主要表现为各种焊接缺陷的模糊性.文中运用模糊数学原理,提出了焊接质量模糊综合评判模型,根据国家标准GB3323—2005,建立了焊缝质量分类因素集、评判集及权重向量,并进行模糊综合评判.按最大隶属度原则,确定焊缝质量等级,从而对焊缝疲劳寿命进行定量修正.最后以BS7608-1993英国钢结构疲劳设计与评估使用标准及实际算例,说明了基于质量模糊评判模型的焊缝疲劳寿命评估流程.结果表明,该计算模型可行,计算结果合理.     

声场-结构耦合系统特征值敏度研究

基于有限元模型分析了声场-结构耦合系统的左、右特征向量关系式，证明声场-结构耦合系统左特征向量可用右特征向量的分量来表示，基于此分析推导出声场-结构耦合系统的特征值敏度表达式。以一矩形声场-结构耦合系统为实例进行计算，基于Nastran对声场-结构耦合系统进行模态分析，用其内部的DAMP语言编程计算了特征值敏度。结果验证了该方法的有效性及正确性。     

多个函数定义的空间凸体高阶磨光

基于KS函数的凝聚算法，提出一种对多个函数定义的空间凸体的高阶磨光方法。该方法利用映射反演技术，将KS函数的凝聚算法推广至球坐标系，从而实现了仅用一个拟合函数表达，拟合精度仅由一个参数控制的多函数空间凸体光顺拟合图形的绘制。图形算例表明，该拟合方法具有明确的及潜在的应用价值。     

基于“局部-整体”映射有限元的大型焊接结构变形仿真研究

大型焊接结构的制造成本高,生产周期长,其焊接变形的研究的主要问题是仿真计算效率低,计算周期长。以动车组铝合金侧墙为研究对象,根据实际的焊接工艺参数,采用物理试验与仿真热源校核对比的方法,对两种焊接接头进行热源模型模拟,给出较真实的热源模型,并建立两种接头的精细三维模型,进行局部模型的仿真计算,给出其纵向及横向的焊接残余应力的分布情况,基于"局部-整体"映射有限元法,提取接头三维局部残余塑变模型,并映射到整体薄壳模型,实现动车组铝合金侧墙的焊接变形数值模拟,仿真计算结果与物理试验测试结果基本吻合,证明该方法及仿真模型的合理性,解决了实际工程中大型焊接结构的变形计算问题,为进一步焊接变形的控制研究提供实用的理论依据。     

大型凹底车刚柔耦合动态挠度分析

以DA37凹底车作为研究对象,建立了以凹底架和大小底架等多个柔性体形式的刚柔耦合整车模型。针对凹底架的初始状态稳定平衡问题,提出了大结构阻尼准平衡收敛方法,使重载凹底架准静态挠度的相对误差达到3.2%。为弥补试验数据的不足,通过多种刚柔耦合形式的仿真对比还进一步获得了在重物侧移500 mm严重偏载下大底架侧扭变形(0.26°~0.31°)。小半径曲线低速通过仿真对比表明:应当把内导向最小半径R300 m超高h0曲线通过作为车底最小轨面高度危险工况。根据超高对车底轨面高度抬高的有利影响,建议在最小半径曲线通过时应当有适当的超高量(20 mm~30 mm)。最后,多种正线运行仿真证明了重载凹底车惯性质量很大,车底不会产生强烈的位移振动。     

虚拟装配自动文本标注研究及在动车组中的应用

三维自动标注可明显提高复杂产品虚拟装配及虚拟样机技术的实用性。针对复杂产品虚拟装配实时文本标注复杂和效率低问题,提出交互式快速文本标注布局算法。算法通过预定义标注位置,建立文本压盖避让规则、动态调整标注规则,实现了移动三维模型点标注和左右标注快速自动布局。实例结果表明,该方法显著提高了复杂产品三维模型的可读性,增强了仿真的整体效果,提高了设计及培训效率。     

基于随机振动理论的焊接结构疲劳寿命概率预测方法研究

为了能够在设计阶段对承受随机载荷作用的焊接结构的焊缝进行疲劳寿命预测,该文以随机振动理论为基础,结合主S-N曲线法,通过推导证明了用于焊接结构疲劳寿命评估的等效结构应力与激励载荷之间存在线性传递关系,从而提出了一个频域的焊接结构随机振动疲劳寿命概率预测新方法。该方法能够解决多随机载荷作用下复杂焊接结构振动疲劳寿命预测问题。通过T型接头的算例对比分析,证明了该方法能够考虑激励载荷的频率对焊缝疲劳寿命的影响。直接以线路实测随机加速度谱做为激励载荷,对某轨道集装箱平车车体结构关键焊缝的振动疲劳寿命进行预测,结果表明:该方法的预测结果与实际情况吻合,便于工程应用。     

基于模态叠加法的焊接结构疲劳寿命预测方法研究

针对焊接结构疲劳寿命预测,从动力学的角度提出了一种基于模态叠加法的动态结构应计算方法,并验证了其可行性与正确性,该方法以时变载荷作用下焊接结构的动平衡为基础,考虑结构自身振动加速度对用于评价焊缝疲劳寿命的结构应力的影响,实现了动态载荷下焊接结构的动态结构应力计算,有效地拓宽了主S-N曲线疲劳预测方法的应用领域。     

基于C8051F020的便携式轨道车辆称重仪

设计一种新型便携式轨道车辆称重仪,实现轨道车辆质量及偏载状态的动、静态测量.采用特殊设计的应变式称重传感器,通过支撑装置固定于轨道内侧,车辆质量由轮缘作用于传感器称重梁,由称重梁变形得到轮重信号.选用C8051FD20高速单片机作为数据采集、处理的核心芯片,采用触发中断技术进行数据采集,具有较好的实时性;通过数据排序及平均处理,提高动态称重精度;采用液晶显示器、微型打印机及RS-485标准串口实现人机交互及数据通信.经实测:该系统在通过速度不大于5km/h时,动态称重精度优于3%.     

高铁运用经济速度与安全稳定裕度调控

高速晃车问题解决后京沪高铁安全运用已有1年多时间了。作为这次调控的跟踪研究,通过动态仿真、线路试验和构架动荷特征等多方面综合分析,可以确认抗蛇行软约束技术优越性,这是在中国高铁运用中首次自主进行安全稳定裕度调控的成功案例。面对高铁网络运用还必须认清目前存在的2个基本稳定问题：即转向架稳定裕度不充裕问题和高速列车稳定鲁棒性问题。这些稳定问题应当给予充分重视,因为功能元件性能持续稳定和结构部件疲劳安全是高铁网络运用的重要安全保障。转向架优配及其相应的经济速度是解决上述稳定问题的非常有效技术途径,其也体现了新一代高速转向架的3大稳定特征：即适度拓展速度空间系统优化构架动荷、有效抑制有害踏面磨耗的负面影响和更加强调高速列车稳定鲁棒性。