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题名基于实测载荷谱的横向稳定杆连杆疲劳分析与优化
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作者
刘志雷
杜建
韩杰
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机构
河北工业职业技术大学
三一重机试验检测中心
燕山大学河北省特种运载装备重点实验室
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出处
《机械强度》
北大核心
2025年第1期134-145,共12页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51775481)。
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文摘
为解决某皮卡车横向稳定杆连杆疲劳断裂问题,以实测载荷谱为数据支撑,基于多体动力学载荷分解法进行连杆疲劳分析与结构改进。开展稳定杆连杆载荷谱采集试验,进行传感器信号之间的关联分析,验证了采集信号的有效性。通过悬架运动学与柔顺性(Kinematics Compliance,KC)试验,校验了悬架系统动力学模型传力的准确性,采用虚拟迭代法,以实测载荷谱信号为激励,验证了整车动态模型的精度。对比运用多体动力学载荷分解法、压杆失稳理论法、台架试验法3种方法分别获取连杆的临界载荷,对连杆强度进行校核,并与连杆实测载荷值进行对比,对3种方法准确性进行评价。结果表明,多体动力学载荷分解法能精准地预测连杆的临界载荷,而台架试验法结果存在一定误差,压杆失稳理论不能直接用于连杆的强度校核。结合名义应力法与多体动力学分解的载荷谱对连杆开展疲劳仿真与优化,仿真预测连杆疲劳里程数为12143 km,与真实寿命相对误差值为14%,证明了仿真方法的有效性,对连杆杆身端口危险部位进行结构改进,消除了连杆应力集中现象,使连杆设计寿命满足使用要求。
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关键词
载荷谱
多体动力学
虚拟迭代
疲劳损伤
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Keywords
Load spectrum
Multi-body dynamics
Virtual iteration
Fatigue damage
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分类号
U463.1
[机械工程—车辆工程]
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题名转向节多轴虚拟试验台架载荷谱应用研究
被引量：4
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作者
杜建
黄丽美
魏敏先
董国疆
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机构
三一重机试验检测中心
河北省特种运载装备重点实验室(燕山大学)
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出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期198-208,共11页
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基金
河北省自然科学基金面上项目(E2019203418)资助。
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文摘
不同类型的台架载荷谱对转向节的疲劳损伤影响规律有所不同,因此探求精确的载荷谱编辑方法仍是亟待解决的重要问题。以经过校验后试验场载荷谱为数据来源,简化了冗余的转向节耐久规范;通过悬架运动学及柔顺性(Kinematics Compliance, KC)试验和虚拟迭代法,从静态与动态验证了整车多体动力学模型的准确性;采用时域编辑法,生成了保留时域与频域特征的转向节台架随机谱;基于损伤等效原则创建了转向节四级台架程序谱;从统计转向节关键点各方向的伪损伤值占比出发,以转向节模态试验验证后的有限元模型为载体,搭建了转向节多轴虚拟台架;应用模态应力恢复法,讨论分析转向节虚拟台架下的原始谱、台架随机谱、台架程序谱对其疲劳损伤的影响,结果表明三者激励下的转向节疲劳损伤分布保持一致,台架随机谱与台架程序谱较原始谱最大损伤比分别为0.75和1.7,验证了台架载荷谱编辑方法的准确性,说明了转向节虚拟台架的工程实用性;最后,通过虚拟台架传递矩阵确定了引起转向节疲劳损伤的载荷与道路类型,为结构改进提供数据支撑。
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关键词
转向节
多体动力学
虚拟迭代
台架试验
载荷谱
疲劳损伤
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Keywords
Steering knuckle
Multibody dynamics
Virtual iteration method
Bench test
Load spectrum
Fatigue damage
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分类号
U463.1
[机械工程—车辆工程]
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题名司机操作特性对挖掘机主泵压力的载荷特性的影响
被引量：1
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作者
陈鸿彬
陈健
李莺莺
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机构
吉林大学机械科学与工程学院
三一重机试验检测中心
天津机械工程研究院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2018年第17期66-71,共6页
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基金
国家科技支撑计划项目(2015BAF07B01)
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文摘
载荷谱是挖掘机系统和部件寿命预测和可靠性分析的数据基础,载荷特性的差异对寿命预测和可靠性分析结果影响很大。司机操作特性是影响载荷特性,特别是载荷集中位置和波动程度的重要因素之一。通过采集3名司机操作下的挖掘机液压系统主泵压力载荷数据,并进行载荷处理和载荷分段提取挖掘段载荷,得到每名司机操作下载荷数据的均值和标准差,通过拟合图法和K-S检验法验证载荷特征值的正态分布特性,并基于显著性差异理论分析了3名司机操作下载荷特性的差异性,证明了司机操作特性对载荷特性影响的客观性,为重视工程机械领域人为因素对载荷特性的影响提供了理论依据。
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关键词
挖掘机
主泵压力
操作特性
载荷特性
显著性差异
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Keywords
Excavator
Main pump pressure
Operating characteristics
Load characteristics
Significant difference
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分类号
U415.511
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名全浮式空气弹簧驾驶室焊接疲劳特性研究
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作者
杜建
董国疆
韩杰
刘志雷
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机构
三一重机试验检测中心
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出处
《机械科学与技术》
2025年第8期1359-1370,共12页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51775481)
河北省教育厅科学研究项目(ZC2025146)。
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文摘
为探究等效结构应力法与名义应力法分析驾驶室焊接疲劳特性的精度差异,以某重型卡车全浮式空气弹簧驾驶室为研究对象,采集试验场道路载荷谱数据,搭建并验证驾驶室刚柔耦合虚拟台架模型。通过虚拟迭代法解算驾驶室接口点动态疲劳仿真载荷谱数据,分别基于等效结构应力法与名义应力法对驾驶室焊缝与焊点进行分析。结果表明等效结构应力法预测结果较名义应力法保守,且精度较高,与台架试验结果更为接近,最大相对误差值为33.5%;等效结构应力法对网格具有不敏感性,具有识别焊接部位应力集中效应的特征。最后,对驾驶室焊缝与焊点危险部位进行结构与工艺改进,改进后驾驶室整体焊缝疲劳寿命、焊点疲劳寿命分别提升了6倍、3.2倍,并通过台架试验验证了改进方案的有效性。
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关键词
载荷谱采集
多体动力学
虚拟迭代
等效结构应力法
焊缝
焊点
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Keywords
load spectrum collection
multi-body dynamics
virtual iteration method
equivalent structural stress
seam weld
spot weld
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分类号
U463.1
[交通运输工程]
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