应力谱

摘要： 电动汽车在行驶过程中,减速器齿轮承受着外部激励与内部啮合激励。同时,电机具有电磁转矩冲击与过冲载荷特性导致转矩波动,使电动汽车减速器齿轮实际承受的载荷复杂且具有随机性,以致增加了减速器齿轮的疲劳破坏发生。本文对驱动电机转速、转矩等载荷进行实采,并对所采集载荷进行数据处理,结合减速器齿轮工作原理,利用旋转雨流计数法对其进行循环计数,根据修正的齿轮S-N对数曲线、转换后的齿轮接触应力幅值—频次关系,得到齿轮接触疲劳寿命,同时计算了跑完1次载荷谱里程所对应的电动汽车减速器齿轮寿命里程。

摘要： 通过长距离线路动应力测试,编制适用于车轴磁粉探伤周期优化研究的台架试验谱。首先,分析测试结果中车辆载重、线路工况、运行交路对车轴动应力的影响,并考虑车轮失圆的影响,确定不同影响因素的灵敏度;然后,进行应力谱极值推断,得到车轴外推应力谱;最后,得到台架试验谱,并开展台架疲劳试验。结果表明:车轴最大应力截面上的最高频次应力,在动车组满载运行时增大至空载运行时的1.2倍,在曲线和道岔工况下相较于直线工况分别增大了15.6%和13.0%;车轴动应力极值在动车组运行于不同交路时约有16 MPa的波动,随着外推里程的增加,极值逐渐趋于稳定;外推应力谱可划分为极值应力区、高频次应力区、过渡应力区3个区域,在应力分区的基础上等损伤建立了3级台架试验谱;在完成含表面2 mm深弦形缺陷车轴的108周次疲劳加载台架试验后,缺陷表面和根部未萌生微裂纹,车轴磁粉探伤周期延长具有较强的可行性。

摘要： 获取动应力谱是对车辆结构进行疲劳分析的重要前提,其分析结果的准确性受动应力谱的完整性和充分性的影响。在保留载荷的概率分布特征的前提下,有必要将动应力测试数据从小样本外推至大样本。对转向架构架的应力谱外推和疲劳寿命评估进行了研究,并以某地铁转向架测点为分析案例。首先,对二维核密度估计(kernel density estimation,简称KDE)中最优带宽的确定方法进行了讨论;其次,提出了采用矩阵型灰色关联度分析方法对外推前后的雨流矩阵的接近性关联度与相似性关联度进行量化评价;最后,提出基于多样本核密度动应力谱外推的疲劳寿命评估方法。结果表明:与基于实测数据的评估结果相比,基于核密度外推的疲劳寿命评估结果的相对误差为-4.17%,安全运营里程减少了2.13×104km。基于核密度估计的外推精度满足工程实践的要求,且评估结果更偏于安全,对保证车辆安全运营十分有益。

摘要： 针对目前地铁构架应力谱编制中应力分级划分不合理导致评估结果与实际疲劳损伤存在较大差异的问题,研究基于模糊聚类的高表征度地铁构架应力谱编制方法。首先,采用模糊聚类分析方法,对不同应力循环造成的损伤进行聚类;然后,根据不同特征应力造成的损伤隶属度进行级数确定,对由于低中应力区的应力大小和次数变化较大,使得相邻应力级平顺性较差的问题,采用神经网络曲线拟合进行平滑处理,而对由于高应力区存在次数为零的应力级,且整体次数较少,使得数据本身的数理统计规律性较弱的问题,则采用二维核密度估计进行非参数统计;最后,基于损伤一致性原则,对分类结果中各级等效应力进行优化,完成高表征度应力谱的编制。以某地铁转向架构架制动吊座与横梁连接处测试数据为例,与传统雨流计数编谱方法对比,验证本文方法。结果表明:采用模糊聚类和应力分区统计的编谱方法,不仅可以准确反映应力的分布规律,真实表征应力作用所产生的疲劳特性,而且外推结果可有效克服有限数据样本采集不足引起的误差,有效模拟了结构实际受载状况,提高了所编制应力谱在构架疲劳分析方面的准确性,并可为其他应力谱编制提供参考。

摘要： 以门座起重机为研究对象,对其金属结构进行应力谱测试,通过雨流计数法进行数据分析处理,利用Miner线性累积损伤理论计算出金属结构的疲劳寿命.结合门座起重机的实际使用工况,计算出实际安全使用期限及剩余安全使用期限.

摘要： 按照中国船级社《基于谱分析的船体结构疲劳强度评估指南》的要求,针对薄膜型LNG船疲劳谱分析存在舱内载荷计算困难、计算工况数量多、谱分析过程复杂等问题,开发软件系统,实现舱内载荷计算和自动施加、多工况分批提交、应力计算、网格细化,以及疲劳谱分析的自动化,实船算例验证表明,该系统具有可靠性和准确性,可以在工程设计中使用.

摘要： 通过Hypermesh划分网格并使用Abaqus完成对谐波减速器的瞬态分析。基于瞬态分析结果,确定了柔轮危险点的位置,提出了一种提取并合成柔轮危险点应力谱的方法。通过对应力谱进行雨流计数,组合修正P-S-N曲线与Miner疲劳损伤累计理论,预测了谐波减速器柔轮的寿命。预测结果与国内谐波减速器的产品的寿命相近。该研究工作为谐波减速器柔轮疲劳性能定量评估提供了参考依据。

摘要： 为准确预测某型中置轴轿运半挂车车架的疲劳寿命,选用等效弧形薄板,结合吊板形式模拟实车的钢板弹簧,构建半挂车架有限元模型.首先,通过有限元数值模拟,准确计算满载弯曲工况下半挂车架的等效应力分布,并结合实车测试数据,确定半挂车架的疲劳损伤热点;其次,测取试验场路段的应变波形,利用第四强度理论计算损伤热点的主应力,经雨流循环生成车架随机应力谱;最后,结合疲劳缺口系数修正集中应力,准确计算半挂车车架疲劳寿命.结果表明:该型半挂车架损伤热点处的循环寿命为5008 h,满足3.0×10^5 km的行驶要求.

摘要： 桥式起重机是一种应用于现代社会的重要机械设备,多应用于港口、码头、工厂等区域,用于重载货物的吊运.桥式起重机属于特种设备,积极做好桥式起重机的运行监控与安全管理工作是保障桥式起重机安全、高效运行的重要一环.在对桥式起重机安全管控的过程中通过良好的定量评估用以预测桥式起重机的使用寿命,在桥式起重机安全管理的过程中有针对性地对其进行维护,从而最大限度地发挥出桥式起重机的作用,保障桥式起重机的安全运行.

摘要： 在某炼钢厂厂房内选取4根工作频繁的钢吊车梁,对其受力最不利位置进行实际生产期间应力测试.通过MATLAB程序对雨流计数法进行具体实现,并以此为基础编制了钢吊车梁关键部位应力谱,为疲劳寿命预测及安全评估提供依据.

摘要： 本文选取了中、下承式拱桥各1座,斜拉桥、悬索桥各2座,提取最长和最短拉、吊索的影响线,用相同的车流对影响线进行加载得到拉、吊索的应力历程,并对该应力历程进行雨流计数,最后得到应力谱.计算分析结果表明:连续型桥面系保证了多个拉吊索共同承担车辆荷载,拉吊索受力比较均匀,在运营过程中不会发生由于单根拉吊索破坏导致整个桥梁坍塌的现象,且利于今后吊杆的更换;疲劳积伤主要受影响线长度和峰值影响,斜拉桥和悬索桥中,短拉吊索的疲劳积伤程度均要大于长拉吊索.

摘要： 研究分析了上海65米射电望远镜(Shanghai 65m radiotelescope)结构的疲劳性能。对该望远镜俯仰往复变位工作模式进行模拟，由设计核查方案提供的设计基准期(30年)内循环工作运行的次数，分析其随机寻源连续跟踪下的随机疲劳应力谱。基于简单抽样技术，提出标准的应力时程块谱，并采用实时雨流计数法对应力谱块进行分解。应用Miner线性损伤累积准则分析俯仰轴的疲劳，分解后的各应力循环所对应的疲劳寿命值参照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)，多次随机模拟标准应力时程块谱，统计分析了保证率为99％的俯仰轴疲劳寿命。结果表明，在30年设计基准期内，俯仰轴疲劳寿命满足结构安全，同时在设计基准期内的循环工作次数中，对主反射面骨架构件和主反射面背架支座节点进行了疲劳分析，结果表明，主反射面骨架构件的各应力幅均小于容许应力幅，其疲劳问题满足疲劳寿命要求。主反射面背架支座节点处连接螺栓外拉力远小于相应等级的高强螺栓的预拉力，也不存在疲劳问题。结构疲劳寿命是满足安全要求的。

摘要： 通过概率疲劳极限状态方程，推导了弯曲应力谱和扭转应力谱等效应力计算公式，估算了弯扭复合应力作用下构件疲劳可靠寿命。在理论分析的基础上建立了弯扭复合应力作用下构件的疲劳可靠性分析模型，避免了统计模拟过程中的精度损失。

摘要： 应力谱是进行疲劳分析的基础,采用的应力谱和构件实际运行时应力谱的近似程度决定了疲劳分析的准确度。本文提出基于动应力仿真分析的疲劳强度分析方法。探讨了270 km·h1高速动车的动应力仿真分析：采用有限元法,将车体、转向架构架及轮对轴箱均作为弹性体考虑,在合理模拟270 km·h-1高速动车悬挂元件、设备质量及各种载荷的基础上,利用ANSYS软件瞬态分析功能仿真分析得到该车运行于270 km·h-1时的应力-时间历程曲线；编程实现雨流计数法,将应力-时间历程整理成应力谱形式,按本文提出的方法评估其车体疲劳强度,得到和试验结果一致的结论：车体上抗蛇行减振器座满足安全运用100万公里的要求；车体上抗耦合减振器座满足安全运用200万公里的要求；车体其他主要部件满足安全运用1200公里的要求。

摘要： 本文针对京广线某桥的疲劳剩余寿命评估,介绍和具体分析了适用于既有钢桥的现场应力测试、应力谱分析和参数修正,以及疲劳剩余寿命评估的方法,讨论了延长疲劳寿命的技术措施,得出了有用的结论.

摘要： 某特种车辆的传动箱体是个易损件.在实测载荷的基础上,用断裂力学原理和疲劳强度理论,计算了在程序载荷作用下,箱体危险部位稳定扩展和失稳扩展的启裂裂纹长度和临界裂长度及裂纹扩展寿命占总寿命的比例,为其损伤容限设计和耐久性设计提供了基本依据.

摘要： 某特种车辆的传动箱体是个易损件.在实测载荷的基础上,用断裂力学原理和疲劳强度理论,计算了在程序载荷作用下,箱体危险部位稳定扩展和失稳扩展的启裂裂纹长度和临界裂长度及裂纹扩展寿命占总寿命的比例,为其损伤容限设计和耐久性设计提供了基本依据.

摘要： 某特种车辆的传动箱体是个易损件.在实测载荷的基础上,用断裂力学原理和疲劳强度理论,计算了在程序载荷作用下,箱体危险部位稳定扩展和失稳扩展的启裂裂纹长度和临界裂长度及裂纹扩展寿命占总寿命的比例,为其损伤容限设计和耐久性设计提供了基本依据.

摘要： 某特种车辆的传动箱体是个易损件.在实测载荷的基础上,用断裂力学原理和疲劳强度理论,计算了在程序载荷作用下,箱体危险部位稳定扩展和失稳扩展的启裂裂纹长度和临界裂长度及裂纹扩展寿命占总寿命的比例,为其损伤容限设计和耐久性设计提供了基本依据.

摘要： 本发明公开了一种基于载荷信息矩阵的多维综合应力寿命试验载荷谱设计方法，应用于复杂工况下机电设备寿命试验领域。该方法在利用载荷信息矩阵统计方法，对复杂工况下所受的多种不同类型的应力特性进行统计分析，利用加速模型对应力等级进行归一化处理。该载荷信息矩阵能兼顾不同类型应力的施加时长和应力等级之前的切换频次。能有效的统计和分析同时受到多种应力的机电设备综合应力试验载荷谱，并且依据等效累积损伤一致理论可以对载荷信息矩阵的应力等级按照加速因子进行加速，从而缩短试验施加，完成加速寿命试验载荷谱的设计。本方法针对承受多维应力的机电设备提供了一种有效的载荷谱统计及设计方法，便于寿命试验和加速寿命试验的开展。

摘要： 本发明提供了一种用超声幅值谱和相位谱检测混凝土构件应力的方法，包括：通过发射器在待检测混凝土构件的一侧发射检测声波；检测声波经过待检测混凝土构件从另一侧输出；利用接收器在待检测混凝土构件的另一侧接收检测声波，得到观测声波；将观测声波通过傅里叶变换得到观测声波的幅值谱和相位谱；针对观测声波的幅值谱和相位谱进行分析确定待检测混凝土构件的应力变化，得到混凝土构件应力检测结果。本发明用超声幅值谱和相位谱检测混凝土构件应力，通过傅里叶变换得到接受波的幅值谱和相位谱，根据幅值谱和相位谱确定应力的变化，既可以保证尾波对应力效应的放大效应，又可以通过傅里叶变换通过确定主频的方式排除噪音频率对测试结果的影响。

摘要： 本发明提供一种应用于管道应力计算软件智能匹配楼层反应谱的方法及装置，方法包括：在三维管道模型中提取所有支吊架的相关信息，并调用楼层反应谱信息，针对每一支吊架，查找与其高度相等或最接近楼层反应谱集合，并在其中选择阻尼值为默认值的楼层反应谱输出，若接收到用户修改反应谱阻尼和/或层高的指令，则根据计算规则，计算得到相应的楼层反应谱。若接收到用户对指定的多个支吊架的楼层反应谱进行包络的指令，则将指定的多个支吊架通过计算并输出的楼层反应谱中各频率的最大加速度值提取出来，与楼层反应谱的其他信息组合形成包络反应谱并输出。本发明能够取代设计人员传统的楼层反应谱查看方式，以便进行高效的数据计算。

摘要： 本发明提供了一种由弧齿锥齿轮传动系统轴上功率谱向齿面应力谱精确转换的方法，包括：(1)根据轴上功率谱计算得到各个工况下的弧齿锥齿轮的工作扭矩；(2)计算各个工况下的弧齿锥齿轮动载系数；(3)建立弧齿锥齿轮LTCA加载接触有限元模型，添加载荷，偏移量和动载系数边界条件，进行有限元模型计算；(4)从各个工况的有限元计算结果中提取齿面接触应力值和齿根弯曲应力值；(5)根据功率谱中的各个工况时间比，将齿面接触应力值和齿根弯曲应力值分别进行扩展得到齿面整个工作过程的随机应力谱；(6)对齿面随机应力谱分布利用混合正态分布法进行估计，得到齿面应力谱分布规律。本发明有效降低了获取弧齿锥齿轮在复杂工况下的齿面应力谱的难度和成本。

摘要： 本发明公开了一种基于样本持续增量快速获取应力谱进行疲劳寿命评估方法，包括以下步骤：从桥式起重机数据记录仪中实时提取起重机起升载荷量和小车位置作为输入的样本数据，采用训练好的径向基神经网络模型，即可获得样本数据持续增加下该桥式起重机任意位置点对应的等效应力值，从而绘制该点时间‑应力曲线；根据绘制的时间‑应力曲线，利用雨流计数法，获取包含均值和幅值的应力谱；提取得到的应力谱，利用基于损伤容限——断裂力学法计算出桥式起重机主梁的疲劳剩余寿命。本发明用于实时预测及评估桥式起重机主梁的寿命及可靠性。本发明解决了目前通用桥式起重机面对样本数据的持续增量无法快速获取时间‑应力曲线得到应力谱进行疲劳寿命分析问题。

摘要： 本发明提供了一种由弧齿锥齿轮传动系统轴上功率谱向齿面应力谱精确转换的方法，包括：(1)根据轴上功率谱计算得到各个工况下的弧齿锥齿轮的工作扭矩；(2)计算各个工况下的弧齿锥齿轮动载系数；(3)建立弧齿锥齿轮LTCA加载接触有限元模型，添加载荷，偏移量和动载系数边界条件，进行有限元模型计算；(4)从各个工况的有限元计算结果中提取齿面接触应力值和齿根弯曲应力值；(5)根据功率谱中的各个工况时间比，将齿面接触应力值和齿根弯曲应力值分别进行扩展得到齿面整个工作过程的随机应力谱；(6)对齿面随机应力谱分布利用混合正态分布法进行估计，得到齿面应力谱分布规律。本发明有效降低了获取弧齿锥齿轮在复杂工况下的齿面应力谱的难度和成本。

摘要： 本发明属于飞机疲劳强度设计技术领域，具体涉及一种受舵面偏转影响的结构关键部位应力谱的方法。以舵面自动偏转、多工况批处理计算、载荷自动提取等技术为基础，快速获取上千种舵面偏转角度情况下的舵面交点载荷，提出通过载荷分区，分类构建受舵面偏转影响结构的关键部位的应力分量与交点载荷分量线性方程的方法，有效获取了满足受舵面偏转影响结构耐久性和损伤容限设计要求的关键部位应力谱，提高了这类结构的耐久性和损伤容限设计效率。

摘要： 本申请实施例提供了一种三轴向振动应力谱的处理方法、装置、设备及存储介质，涉及可靠性测试技术领域。该方法包括：将高加速寿命试验HALT的振动试验中的三轴向的综合振动应力谱调整为单轴向的随机振动应力谱；根据HALT试验台上气锤的数量，沿每个气锤轴向的敲击力，以及每个气锤与HALT试验台之间的夹角，确定HALT试验台上所有气锤的敲击力在三轴向上的分量之间的关系；根据单轴向的随机振动应力谱和三轴向的振动应力谱之间的关系，确定三轴向中各轴向的振动应力谱，其中，三轴向的振动应力谱之间的关系为所有气锤的敲击力在三轴向上的分量之间的关系。本申请实施例解决了在HALT振动试验中无法确认各轴向具体的振动应力量级的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于SN曲线的随机应力载荷谱分级方法，包括：对时间历程的随机应力载荷谱进行计数统计，得到均值和幅值的二维应力谱；选择材料极限强度执行修正，将所述二维应力谱等效为指定均值的一维应力谱；根据等效的指定均值的一维应力谱中的最大应力幅值、材料SN曲线得到第一级的疲劳寿命，确定其它各级对应的疲劳寿命；根据所述疲劳寿命和SN曲线反推出应力幅值，获得每一级的应力幅值；将一维应力谱中的应力幅值及频次划分到对应的不同级中,统计每一级应力幅值的频次，完成随机应力载荷谱的分级。本发明还公开了一种用于各类车辆底盘载荷计算中使用的基于SN曲线的随机应力载荷谱分级系统和一种计算机可读存储介质。

摘要： 本发明提供一种基于神经网络算法的海洋平台实测应力谱修补方法，包括步骤：S1：缺陷应力数据筛选步骤，根据实测应力结果进行数据校验，筛选出实测应力结果中的正常测点位置与异常测点位置，确定第一实测时间段，划分出全数据完整时间段与缺陷数据时间段；S2：环境信息收集步骤；S3：应力信息收集步骤；S4：建立应力修补模型；S5：应力谱修补步骤，将缺陷数据时间段内正常测点位置应力谱与环境控制信息输入训练模型中。本发明的一种基于神经网络算法的海洋平台实测应力谱修补方法，解决了海洋平台海上实测过程中关键测点某些时间段内的应力缺失问题，可进一步用于相关疲劳分析，修补数据考虑因素全面，修补结果更具权威性。