轮式车辆变速箱换挡拨叉断裂的累积损伤研究 被引量：6

1

作者 陈德民 李雪原 +1 位作者 胡纪滨 苑士华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期855-858,887,共5页

以轮式车辆变速箱换挡拨叉为研究对象，寻找拨叉在使用过程中突然断裂的原因和理论依据．从材料学角度观察断口形貌，确定拨叉是由于疲劳损伤而断裂；利用非线性有限元分析软件MSC MarC和疲劳分析软件MSC Fatigue对拨叉在理论设计换挡载... 以轮式车辆变速箱换挡拨叉为研究对象，寻找拨叉在使用过程中突然断裂的原因和理论依据．从材料学角度观察断口形貌，确定拨叉是由于疲劳损伤而断裂；利用非线性有限元分析软件MSC MarC和疲劳分析软件MSC Fatigue对拨叉在理论设计换挡载荷1350N工况下进行校核，强度和寿命满足设计要求．对不同换挡力工况拨叉受力状态和使用寿命进行仿真计算，根据Miner疲劳累积损伤理论和拨叉使用时间推断，拨叉实际承受换挡载荷应在14001800N之间，超出设计载荷，则会由于累积损伤导致疲劳断裂． 展开更多

关键词 换挡拨叉 失效分析 有限元仿真计算 疲劳寿命 miner疲劳累积损伤理论

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基于光纤光栅传感器的动车组结构累积损伤预测系统设计 被引量：1

2

作者 李云鹏 丁彦闯 薛立成 《电子测量技术》 2018年第6期95-98,共4页

为降低动车组维护成本及减少电磁干扰,采用光纤光栅技术对动车组结构疲劳寿命进行预测。开发了针对动车组焊接结构的动应力数据采集和累积损伤预测系统,在动车组焊缝部位布置光纤光栅传感器,采用光纤光栅动态解调仪SM130进行光波信号解... 为降低动车组维护成本及减少电磁干扰,采用光纤光栅技术对动车组结构疲劳寿命进行预测。开发了针对动车组焊接结构的动应力数据采集和累积损伤预测系统,在动车组焊缝部位布置光纤光栅传感器,采用光纤光栅动态解调仪SM130进行光波信号解调,工控机进行采集控制与数据存储。基于LabVIEW软件开发数据采集与处理、雨流计数、S-N曲线编制、损伤及寿命计算程序。利用IIW国际焊接学会标准中的焊接接头S-N曲线数据,基于Miner累积损伤原理进行疲劳寿命预测。采用本系统对某高速动车组设备舱支架焊缝进行动应力监测及损伤预测,损伤预测结果为3.29×10^-6,可运用里程3.3×10^7km,满足设计寿命1200万公里的要求。本系统可用于强电磁干扰环境下焊接结构的疲劳损伤监测。 展开更多

关键词 光纤光栅传感器 动车组 miner损伤理论 LABVIEW

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热声载荷下薄壁结构非线性振动响应分析及疲劳寿命预测 被引量：8

3

作者 贺尔铭 刘峰 +1 位作者 胡亚琪 赵志彬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期135-139,168,共6页

基于时域分析法研究了金属薄壁结构在热声载荷下的非线性振动响应特性,并采用四种应力寿命模型预测了薄板梁的热声疲劳寿命。以典型薄板梁为研究模型,首先研究了单一噪声激励下薄板梁的时域响应特性及热载荷对其响应特性的影响机理,并... 基于时域分析法研究了金属薄壁结构在热声载荷下的非线性振动响应特性,并采用四种应力寿命模型预测了薄板梁的热声疲劳寿命。以典型薄板梁为研究模型,首先研究了单一噪声激励下薄板梁的时域响应特性及热载荷对其响应特性的影响机理,并仿真分析了薄板梁在热声激励下的非线性响应特性。在此基础上,运用雨流法统计了薄板梁根部的应力响应,并基于Miner线性累积损伤理论采用Goodman、Morrow、Walker和修正Walker应力寿命模型预测了薄板梁在不同工况下的热声疲劳寿命。研究结果表明:薄板梁的热模态基频在其热声疲劳问题中起主导作用;薄板梁热屈曲后的非线性跳变响应将增大应力幅值,从而严重削弱结构的预期寿命;噪声载荷是影响屈曲前薄板梁热声疲劳寿命的主要因素,而热载荷是影响屈曲后热声疲劳寿命的主要因素。因此在薄壁结构抗热声疲劳设计中必须重点考虑热声载荷联合作用的影响。 展开更多

关键词 薄壁结构 热声载荷 时域分析 非线性跳变响应 雨流法 miner损伤理论

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机械弹性车轮疲劳寿命及其影响因素研究 被引量：4

4

作者 张明杰 赵又群 +2 位作者 杜现斌 王强 肖振 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1560-1564,共5页

为提高机械弹性车轮的可靠性和耐久性，对其疲劳寿命进行了研究。结合机械弹性车轮的结构及承载方式，建立了疲劳试验的有限元模型；采用幅值、频率相同的正弦载荷和余弦载荷模拟车轮骨架载荷循环过程；基于Miner线性疲劳累积损伤理论... 为提高机械弹性车轮的可靠性和耐久性，对其疲劳寿命进行了研究。结合机械弹性车轮的结构及承载方式，建立了疲劳试验的有限元模型；采用幅值、频率相同的正弦载荷和余弦载荷模拟车轮骨架载荷循环过程；基于Miner线性疲劳累积损伤理论进行疲劳寿命预测。分析表明：车轮骨架的疲劳破坏主要集中在弹性环组合卡与铰链组的连接部位，最小疲劳寿命为4．03×10^5次；随着铰链组个数、铰链组横截面积的增加，疲劳寿命呈非线性增加；随着实际负荷的增加，疲劳寿命呈下降趋势。 展开更多

关键词 机械弹性车轮 疲劳试验 有限元模型 应力分析 miner损伤理论 疲劳寿命

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考虑日历环境影响的结构日历寿命研究 被引量：10

5

作者 杨晓华 姚卫星 陈跃良 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期157-159,共3页

为科学地确定飞机结构的日历寿命 ,本文认为飞机结构的损伤历程是地面停放环境和空中疲劳载荷协同作用的结果 ,并提出以动态的S—N曲线为基础 。

关键词 日历寿命 飞机结构 腐蚀环境 名义应力法 miner累积损伤理论

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兆瓦级风机变桨轴承与轮毂连接螺栓的疲劳分析 被引量：10

6

作者 马立鹏 杨生 +1 位作者 孟春玲 傅程 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期208-215,共8页

针对1.5 MW级风电机组叶片与轮毂连接处变桨轴承上的螺栓,提出一种计算连接螺栓的疲劳损伤值的方法。首先,运用Abaqus软件建立合理的有限元模型,对叶根中心处加弯矩载荷,利用Matlab完成弯矩时间历程谱转换成应力时间历程谱。最后对应力... 针对1.5 MW级风电机组叶片与轮毂连接处变桨轴承上的螺栓,提出一种计算连接螺栓的疲劳损伤值的方法。首先,运用Abaqus软件建立合理的有限元模型,对叶根中心处加弯矩载荷,利用Matlab完成弯矩时间历程谱转换成应力时间历程谱。最后对应力时间历程谱进行雨流计数法处理,再利用Miner线性累计损伤理论和S-N曲线对螺栓进行疲劳分析计算。结果表明螺栓的疲劳损伤值在安全范围内,风机到达使用寿命前螺栓的疲劳损伤很小。研究工作可以指导整个风机上连接螺栓的优化设计,为螺栓疲劳设计和寿命分析提供参考。 展开更多

关键词 变桨轴承连接螺栓 疲劳损伤 有限元计算 miner线性累计损伤理论

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汽车电连接器振动可靠性室内试验强化系数研究 被引量：4

7

作者 陈剑 修磊 +2 位作者 马文明 陆兵 李青 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第15期1885-1889,共5页

采用实车路谱时域复现技术,对汽车电连接器进行振动可靠性室内强化试验,研究其在接近实际工况-振动应力和电应力联合作用下的可靠性。由于国标中没有对实车路谱的规定,使得强化试验时间不能确定,试验结果无法评价。用强化系数结合汽车... 采用实车路谱时域复现技术,对汽车电连接器进行振动可靠性室内强化试验,研究其在接近实际工况-振动应力和电应力联合作用下的可靠性。由于国标中没有对实车路谱的规定,使得强化试验时间不能确定,试验结果无法评价。用强化系数结合汽车整车质量评价方法,可以解决这些难题。根据材料的Miner线性累积损伤原理,得到用载荷幅值τ表示的强化系数K的数学模型;采用雨流计数法得到时域载荷幅值分布形式;利用国标中规定的正弦试验方法结合数据统计知识得到了电连接器材料的近似疲劳指数m值,最后求得的强化系数与汽车试验场道路强化系数较接近。用强化系数求出强化试验时间以及故障里程,根据故障里程可以对试验结果进行评价。 展开更多

关键词 汽车电连接器 室内试验 强化系数 miner线性累积损伤理论 雨流计数法

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重型汽车变速器箱体结构强度及疲劳分析 被引量：2

8

作者 邓国红 李玉 +2 位作者 杨鄂川 欧健 张勇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第2期12-16,共5页

考虑传动系非稳定工况下的动载荷效应,在某重型汽车变速器箱体的强度校核时提出了2种极限工况,同时对箱体进行了疲劳性能优化设计。基于静力学分析得到的强度和刚度结果,应用Miner线性积累疲劳损伤理论进行了箱体疲劳寿命分析,根据分析... 考虑传动系非稳定工况下的动载荷效应,在某重型汽车变速器箱体的强度校核时提出了2种极限工况,同时对箱体进行了疲劳性能优化设计。基于静力学分析得到的强度和刚度结果,应用Miner线性积累疲劳损伤理论进行了箱体疲劳寿命分析,根据分析结果对变速器箱体的应力集中区域进行了局部结构优化设计,优化后箱体的最大损伤值明显降低,能够为变速器箱体的设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 变速器箱体 强度及刚度分析 miner线性积累疲劳损伤理论 疲劳寿命分析

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涡扇发动机拉紧轴疲劳试验 被引量：2

9

作者 黄爱华 周军 乔惠芳 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第4期395-400,共6页

针对涡扇发动机拉紧轴在工作环境中所存在的疲劳失效问题,提出基于有限元法(FEM)与Miner线性累积损伤理论相结合的理论模型,实现了已知涡扇发动机拉紧轴材料、几何尺寸等条件下的标准载荷循环谱计算.进一步开展了风扇拉紧轴的疲劳寿命... 针对涡扇发动机拉紧轴在工作环境中所存在的疲劳失效问题,提出基于有限元法(FEM)与Miner线性累积损伤理论相结合的理论模型,实现了已知涡扇发动机拉紧轴材料、几何尺寸等条件下的标准载荷循环谱计算.进一步开展了风扇拉紧轴的疲劳寿命试验测试与分析,结果表明,试验中拉紧轴可承受30 000次试验载荷循环数,试验之后经检查无裂纹、凸肩切入、螺纹断扣等失效现象,最终确定其在标准载荷循环下的安全使用寿命.通过开展对拉紧轴的疲劳试验研究、仿真计算与分析等工作,有效验证了可靠性寿命预测方法与模型的可行性. 展开更多

关键词 涡扇发动机 拉紧轴 载荷谱 有限元 miner线性累积损伤理论 疲劳失效 可靠性寿命 试验测试

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随机振动下装配误差对液压导管疲劳寿命影响仿真分析 被引量：10

10

作者 姜子晗 王卓健 +1 位作者 鱼欢 李园 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第2期24-28,共5页

在军事实战化训练强度全面提高的背景下,战斗机液压导管频繁出现裂纹、漏油等严重威胁飞行安全的故障情况。针对后机身液压导管疲劳寿命与机体结构寿命不匹配的问题,重点以装配误差作为液压导管疲劳寿命主要影响因素开展仿真分析研究。... 在军事实战化训练强度全面提高的背景下,战斗机液压导管频繁出现裂纹、漏油等严重威胁飞行安全的故障情况。针对后机身液压导管疲劳寿命与机体结构寿命不匹配的问题,重点以装配误差作为液压导管疲劳寿命主要影响因素开展仿真分析研究。从随机振动载荷疲劳寿命分析入手,运用数字建模方法绘制典型管路模型,结合Miner线性累计损伤理论,利用有限元分析软件设置疲劳计算程序对正常装配液压导管疲劳寿命进行仿真评估。根据管路不同装配误差情况调整模型设置,基于结构动力学理论,对不同装配误差下的液压导管进行疲劳寿命分析,得到当装配误差大于0.73mm,液压导管疲劳寿命将低于3 000飞行小时机体寿命的分析结果。研究成果为进一步开展航空液压导管装配理论研究提供了技术支撑和经验参考。 展开更多

关键词 液压导管 随机振动 装配误差 miner累计损伤理论 结构动力学理论 疲劳寿命仿真分析

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提升高温应变计寿命及精度的结构优化方法研究 被引量：2

11

作者 艾延廷 刘明 +2 位作者 张凤玲 张旭 赵亚芝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期151-161,共11页

高温应变电测技术广泛应用于航空发动机热端部件应力状态测量,如何将高温应变计的各部分结构参数进行合理搭配,以提高应变计灵敏度及使用寿命,在工程中具有十分重要的价值。首先,针对影响高温应变计测量误差与疲劳寿命这两个目标,分别... 高温应变电测技术广泛应用于航空发动机热端部件应力状态测量,如何将高温应变计的各部分结构参数进行合理搭配,以提高应变计灵敏度及使用寿命,在工程中具有十分重要的价值。首先,针对影响高温应变计测量误差与疲劳寿命这两个目标,分别建立简支梁-测量误差模型与悬臂梁-疲劳寿命模型;然后,经有限元分析得到各个参数变化对应变计测量误差以及疲劳寿命的影响规律,进而筛选出待优化的参数;接着,采用遗传算法与响应面法相结合对高温应变计进行优化;最后,通过试验对最终优化结果进行验证。结果表明,单参数分析法能直观反映各个参数对应变计灵敏度与寿命的影响规律,基于响应面模型和多目标遗传算法的优化,可得出高温应变计栅丝直径、栅丝长度、栅丝间距、栅丝弯数、基底厚度5个参数的最佳参数组合;优化后的测量误差为0.255%,疲劳寿命达到2.384 6×10~7次循环;试验验证结果表明,多目标优化后测量误差降低了89.2%,疲劳寿命提升了10.14%。 展开更多

关键词 高温应变计 miner累计损伤理论 响应面模型 遗传算法 多目标优化

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车体振动模态对疲劳强度的影响分析 被引量：4

12

作者 林凤涛 柯露露 +3 位作者 李志和 杨洋 李仁秋 胡伟豪 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期108-113,共6页

铁路运输车辆不断朝着高速以及轻量化方向发展,车体承受着复杂的交变载荷,极大地增加了车体结构疲劳断裂的风险。为探究车体结构振动对车辆结构安全性的影响,利用ANSYS Workbench进行车体模态仿真计算。结合服役环境下动车组车体运行模... 铁路运输车辆不断朝着高速以及轻量化方向发展,车体承受着复杂的交变载荷,极大地增加了车体结构疲劳断裂的风险。为探究车体结构振动对车辆结构安全性的影响,利用ANSYS Workbench进行车体模态仿真计算。结合服役环境下动车组车体运行模态测试数据,提取出车体1阶菱形(8~9 Hz)、1阶垂弯(12~13 Hz)、1阶横弯(15~16 Hz)及1阶扭转(17~18 Hz)模态频率,对车体有限元模型进行对比修正。利用雨流计数法对部分实测载荷谱数据谱进行处理,得到载荷谱雨流计数矩阵。在模态分析的基础上进行谐响应分析,得到上述不同模态频段范围内的频率响应函数,结合nCode疲劳仿真软件对车体疲劳强度进行仿真计算,得到不同频段范围内车体的疲劳损伤;采用Miner线性累积疲劳损伤理论对仿真计算结果进行疲劳损伤评估,结果表明:车体1阶菱形模态(8~9 Hz)附近频段对车体造成的损伤最大,其损伤位置在车钩与枕梁交接处附近。 展开更多

关键词 车体振动模态 疲劳损伤 miner线性累计损伤理论 疲劳仿真

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