工程结构数据处理与疲劳强度评估系统的开发

摘要

本文以机车车辆转向架应力谱数据处理为基本研究内容，主要开展了以下五方面的研究：有限长数字信号滤波、应力谱统计推断、疲劳强度评估和疲劳累积损伤计算、实测数据量大小对疲劳寿命分析结果的影响、转K2弹簧疲劳强度评估以及确定疲劳试验加载条件。在此基础上，应用模块化程序设计方法，采用VisualC++6.0开发了功能更为完善的“工程结构数据处理与疲劳强度评估系统”软件。该软件系统采用菜单式模块结构，并配有图象处理功能，可以通过模块组合，随时完成某一功能的数据处理。通过对CW-200型、转8A型、转K2型等多种转向架现车实测数据的处理，证明本文展开的研究是现实可行的，为进一步进行机车车辆转向架的疲劳强度及可靠性研究奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章硬件测试系统与软件处理系统简介

§1.1机车车辆转向架动、静应力测试系统简介

§1.2工程结构数据处理与疲劳强度评估系统软件简介

第二章数字滤波参数设计与软件实现

§2.1数字滤波器简介

§2.2线性相位FIR滤波器的特点

§2.3 FIR滤波器设计方法的选择

§2.4切比雪夫等波纹逼近法

§2.5 FIR数字滤波的软件实现

§2.5.1 FIR数字滤波器参数设计的软件实现

§2.5.2 Remez交换算法的软件实现

§2.5.3计算滤波器的单位抽样响应

§2.5.4 FIR数字滤波的软件实现

§2.5.5 FIR数字滤波应用实例

§2.6 FIR数字滤波器设计中需要讨论的其它问题

第三章信号后处理

§3.1应力谱编制及其统计推断

§3.1.1应力谱的编制

§3.1.2应力谱统计推断

§3.2疲劳累积损伤计算

§3.2.1零件的S-N曲线和疲劳极限

§3.2.2采用等损伤原则确定疲劳强度评估值

§3.2.3疲劳累积损伤计算的软件实现

§3.2.4疲劳累积损伤实例计算

§3.3小节

第四章实测数据量大小对疲劳寿命结果影响的研究

§4.1引言

§4.2以SS7D型机车西安—郑州段的数据为例进行分析

§4.3以轨检车北京—杭州段的数据为例进行分析

§4.4以长白山号沈阳—大连段的数据为例进行分析

§4.5以转K2弹簧齐齐哈尔-漠河段的数据为例进行分析

§4.6确定最佳采样方案

§4.7小结

第五章转K2弹簧疲劳强度评估以及疲劳试验加载条件的研究

§5.1前言

§5.2转K2摇枕外簧载荷识别与疲劳寿命研究

§5.2.1弹簧载荷测试

§5.2.2弹簧载荷系数计算

§5.2.3转K2摇枕外簧垂向、横向载荷识别

§5.2.4转K2摇枕外簧疲劳寿命预测

§5.3转K2摇枕外簧疲劳试验加载条件研究

§5.3.1现行弹簧疲劳试验加载条件下的试验循环周次计算

§5.3.2转K2弹簧疲劳试验加载条件研究

§5.4小结

第六章总结

参考文献

致谢