为准确度量反铲液压挖掘机多路阀正常工作的可靠寿命,基于实测挖掘机挖掘作业时的载荷数据及Archard磨损方程提出两种多路阀正常工作的可靠性加速寿命预估试验方法.以20 t级反铲液压挖掘机为研究对象,首先采集液压挖掘机典型作业工况下的载荷数据,并根据挖掘机作业时多路阀阀口的压力特点,从载荷数据内提取出100组典型挖掘作业循环数据.为在短时间内度量出多路阀正常工作的可靠寿命,提出了同步加载和拟实加载两种加速寿命试验方法.其中同步加载采用A/B口封堵,输入主溢流阀的额定流量,并保持恒定,在连续换向过程中,利用主溢流阀的额定压力对多路阀进行压力加载,阀芯回到中位的稳态时间通过AMESim仿真得出,并利用材料变形等因素确定各阀口的保压时间.拟实加载则是各阀口按照挖掘机进行90°回转作业时各阀口动作顺序进行加载.最后运用Arch...

工程设计中疲劳分析具有很重要的意义.工程中常用的疲劳分析方法有3种:名义应力法,局部应力应变法和损伤容限法.名义应力法是一种很重要的疲劳分析方法,主要应用于高周疲劳问题.平衡梁是履带式装载机上的重要构件,在装载机工作过程中,平衡梁上受到的是一个循环变化的载荷,平衡梁的疲劳寿命直接影响整机性能.将有限元分析得到的应力应变结果导入疲劳分析系统;而后在疲劳分析系统中建立材料的疲劳曲线,并选择或输入载荷谱;在选择合适的疲劳损伤累计规则后,疲劳分析系统便自动对零件进行疲劳分析,得到零件危险部位的寿命.以平衡梁为例,论述了以通用有限元软件和疲劳分析软件为平台对平衡梁进行疲劳分析的过程.展开

进行挖掘机液压元件的可靠性试 验研究首先要获得其实际工况载荷谱.对挖掘机液压泵的载荷进行采集,经过载荷数据分析和处理,采用雨流法对液压泵压力载荷进行分段计数统计,并采用非参数 估计的方法将载荷谱外推至全生命周期.经过对载荷谱的简化处理,最终得到适用于液压泵可靠性台架试验的试验加载谱.

目前针对既受气动静压力又受声载荷的结构,试验考核时大部分是静强度与声疲劳寿命分开考核,但是气动静压产生的拉伸平均应力会影响结构的声疲劳寿命,本研究提供一种气动环境下结构噪声载荷谱编制方法,将气动静压对结构寿命的影响等效到声载荷中,便于在实验室中进行疲劳寿命验证。通过有限元研究了气动静压对结构振动特性和响应特性的影响,计算得到了不同压力情况下结构的振动特性,并且得到了气动静压与声载荷联合作用下结构的响应,根据相应材料的随机S-N曲线计算得到不同静压下结构的声疲劳寿命,得出了气动静压达到一定值会严重影响结构声疲劳寿命的结论。随后利用修正Goodman公式将平均应力非零状态的动应力转化为零平均应力时的动应力,然后根据损伤等效关系将气动静压对结构寿命的影响等效到声载荷中。研究给出了气动环境下...

针对复杂服役环境交变气动载荷下高速列车底板-铆钉结构的疲劳损伤问题,提出基于服役气动载荷-铆钉结构应力分布的疲劳载荷谱编制及损伤评估方法。首先,建立列车底板/铆钉/梁板有限元模型,分析不同方向气动载荷下底板弯曲效应对铆钉结构强度的影响机理,获取气动载荷-铆钉应力的非线性传递因子;然后在列车底板布置气动差压测点捕捉底板服役气动载荷谱;最后,结合服役气动载荷谱和非线性传递因子编制铆钉结构的动应力载荷谱,基于雨流计数和Miners累积损伤准则建立铆钉结构二维八级载荷谱,并采用第四强度理论应力准则进行疲劳损伤评估。研究结果表明:在交变载荷下,高速动车组达到服役寿命960万km时,铆钉结构2个危险点在3个分区气动载荷及平均气动载荷作用下的疲劳总损伤分别为0.64,0.53,0.56,0.51和0.19,0.52,0.36,0.13。疲劳总损伤达到1.0,即认为铆...

在进行载荷谱时域外推时,为更好地估计超阈值载荷数据所服从的广义帕累托分布(Generalized Pareto Distribution,GPD)参数,分别对比极大似然估计(Maximum Likelihood Estimation Moments,ML)、矩估计(Method of Moments,MoM)及概率加权估计(Probability Weighted Moments,PWM)对GPD分布参数选取的影响,并选取最优参数估计方法。首先搭建了挖掘机压力测试系统,并采集挖掘机在典型工况工作下载荷数据;其次以最小均方根误差所对应值为最优阈值,分别计算3种参数估计方法所对应最优阈值及GPD拟合参数;最后分别绘制3种参数估计方法下超阈值载荷数据和GPD拟合CDF图和Q-Q图。结果表明:3种参数估计方法的拟合结果和超阈值样本之间的相关系数均在0.99以上,都可以较好地拟合超阈值载荷数据的GPD分布,但PWM参数估计方法能够包含较多有效载荷数据且拟合效果更好。

针对某城市快速地铁车辆转向架螺旋弹簧频繁出现断裂的问题,以该线路地铁车辆转向架弹簧为研究对象,建立三维模型。根据弹簧在实际工程中发生疲劳断裂的部位,分析弹簧模型在静强度下的受力,以验证弹簧模型的准确性。以实测位移载荷数据为基础建立载荷谱,根据载荷谱及材料的S-N曲线计算出不同工况下的一系钢圆弹簧最小疲劳寿命。通过改变弹簧参数求出不同参数下的最小疲劳寿命,以探究弹簧参数与最小疲劳寿命之间的关系,从而找出提高弹簧疲劳寿命的方法。

通过对重型汽车尿素箱支架进行道路载荷谱采集和CAE分析，总结一套适用于重型车辆支架疲劳验证的台架试验规范。首先在试验场完成了尿素箱支架载荷谱采集，分析支架在各种道路下的受力工况，并对改进前、后的支架结构进行仿真分析，然后根据功率谱在电磁振动台上进行振动疲劳试验，通过台架试验表明改进后的支架满足设计疲劳寿命要求。总结的试验方法对结构件具有普遍适用性，能够指导结构类零部件新产品的开发与疲劳验证工作。