载荷谱

摘要： 文章介绍了试验场强化路面的载荷谱采集原理,通过分析载荷谱采集车辆在强化路面上的X、Y、Z三个方向的受力情况以及三个方向的力矩,得到强化路面的粗糙度;通过雨流计数分析得到强化路面的疲劳损伤贡献度,通过频谱分析能够得到强化路面主要的考核部件。强化路面的载荷谱特征研究能为可靠性试验规范的制定提供科学的依据。

摘要： 本文借助AVL-CRUISE软件搭建某型装载机动力传动系统模型,经试验场测试数据验证,模型仿真误差小于8%,满足仿真精度要求;基于装载机的V作业和高速行驶工况仿真分析,获得变速箱仿真载荷谱,并在变速箱机械传动系统MASTA模型进行加载计算,分析变速箱零部件安全系数是否满足要求,以此验证基于工程机械动力系统仿真的变速箱载荷谱编制方法的准确性及实用性,为类似变速箱正向设计的载荷谱获取提供参考依据。

摘要： 针对履带车辆载荷谱编制中任务关联样本量不足的问题,以载荷谱块和训练科目为基础,利用路径规划、行动规划算法预测车辆行动与操纵动作,提出基于操纵动作预测的履带车辆载荷谱编制方法。该方法以车辆任务和地理信息为输入,将预测的车辆状态和操纵动作作为索引查表获取载荷谱块,通过拼接载荷谱块形成载荷时历数据。验证试验结果表明,拼接生成的载荷数据样本能够正确地反映车辆工况,可用于关联任务车辆载荷数据样本的快速生成。

摘要： 某型直升机按照适航CCAR29§571等条款的要求,开展尾段全尺寸结构强度试验验证。基于统计和试验结果,确定结构许用缺陷;依据型号任务剖面、飞行实测和受载分析,确定尾段静力试验载荷和疲劳试验载荷谱,设计相关的试验验证和试验监控程序;最终通过全尺寸尾段结构静力和疲劳试验完成适航相关条款的符合性验证。

摘要： 拖拉机作业性能及其可靠性直接影响农业生产效率。针对室内固定试验台结构庞大、成本高、移动负荷车功能单一等问题,设计了一种适用于中小型拖拉机的动态载荷加载平台。该平台可根据拖拉机试验国家标准,完成包括PTO功率、牵引功率和提升能力在内的多项加载试验,还可实现基于不同农机具、土壤条件、作业工况等田间作业载荷谱的动态加载试验,为拖拉机性能参数的综合性检测提供试验平台。为了验证加载平台动态特性,以拖拉机PTO加载试验为例,基于NI-FPGA的模块化测控系统,开展了加载平台静态逐级加载、正弦跟随加载以及动态载荷谱加载试验。载荷谱加载试验中,以TS404旋耕作业时编制得到的载荷谱作为加载信号,其最大延时为0.8 s,最大超调量为9.81%,最大误差为4.78%,载荷谱相关系数为0.9970,拟合优度为18.94 N·m。上述结果表明,PTO加载系统的响应时间、控制精度、系统超调量可以满足实际加载需要,为拖拉机性能及可靠性试验提供依据和参考。

摘要： 以某型高速动车组电机吊架为研究对象,利用载荷标定方法制作电机吊架板簧力传感器,通过线路实测获得电机吊架垂向载荷时间历程,结合车载陀螺仪信号和速度信号,将实测载荷分解为趋势载荷和动态载荷,分析了电机吊架在起动加速、高低速直线、曲线通过、制动减速等典型工况的载荷特性。在此基础上,编制了电机吊架在典型工况下的载荷谱,分析了各工况载荷幅值和频次的特点;依据疲劳损伤准则,分析了不同工况下疲劳损伤密度的变化规律以及各级载荷谱的损伤分布,对比了趋势载荷和动态载荷的损伤占比。结果表明,电机吊架载荷主要由振动引起的动态载荷和电机扭矩引起的趋势载荷组成。电机吊架二、四位比一、三位受电机输出扭矩影响大,尤其在起动和制动阶段。当列车速度从195 km/h增大到295 km/h时,载荷均方根值增大了62%。随着速度提高,电机吊架振动主频呈正比增长。相同里程下,直线工况下的损伤密度值最大、起动工况损伤密度最小。电机吊架损伤主要由动态载荷引起,其损伤占比为99.6%。中幅区载荷谱产生的损伤占总体93%以上。

摘要： 在ADAMS/CAR中建立了六自由度1/2前悬架系统台架多体动力学模型,以车辆试验场实测车轮六分力作为目标信号,以台架线性作动器驱动(力、位移)作为输入信号,在FEMTAT Lab虚拟迭代软件中建立六分力信号与台架试验驱动信号间的传递函数,通过传递函数反求台架试验驱动并作为输入载荷。通过系统级输入(轮端)提取底盘关键零部件动态载荷谱,为后期零部件台架试验提供试验参数。

摘要： 除杂风机是影响甘蔗联合收获机收获质量的重要部件,通过疲劳分析可为结构优化提供重要的依据。首先,通过实测除杂风机的扭矩载荷,进行雨流计数统计、信号处理、载荷频次外推,编制了一维程序加载谱;载荷信息表明除杂风机的扭矩载荷性质是低载荷高频次。运用Ansys对除杂风机进行流固耦合有限元分析,结果表明:在叶片根部与轴的交接处有较大的集中应力且耦合风力对除杂风机的强度影响较小。运用Haibach方法修正传统的S-N曲线,再将Ansys分析的有限元模型、载荷信息和材料信息导入Ncode软件中模拟疲劳分析。结果表明:在叶片根部有最大的疲劳损伤,除杂风机在不破坏的情况下能使用约18年。本研究可为甘蔗联合收获机的除杂风机的结构优化提供指导。

摘要： 拖拉机三点悬挂装置作业载荷特性与分布研究对于预测零件寿命、产品可靠性分析等具有重要意义。针对传统参数外推编制方法对于多峰及概率分布不明确的作业载荷存在验证不通过或拟合效果差等问题,该研究提出基于最优分布拟合的载荷谱编制方法,建立了均值服从混合高斯、幅值服从混合威布尔的混合分布模型,采用AIC准则(Akaike InformationCriterion)与BIC准则(Bayesian Information Criterion)相结合确定混合分布最优基函数个数,并利用EM(Expectation-Maximization)算法进行混合分布最优参数估计。以拖拉机三点悬挂牵引力实测载荷为对象进行最优分布拟合求解,与单分布相比,混合高斯分布与混合威布尔决定系数分别提高3.45%和6.02%,相关系数分别提高1.73%和4.87%,均方根误差分别降低31.38%和40%,残差平方和分别降低52.92%和64.01%。利用最优分布拟合进行极值和频次外推,并对外推一倍载荷谱与原始载荷进行统计特性与雨流计数对比分析,结果表明:外推载荷极值范围得到扩充,载荷分布规律一致,能够在保留原始载荷特性的前提下实现均幅值的双向外推。将外推牵引力载荷谱应用于拖拉机三点悬挂牵引力室内台架加载系统,并基于PID控制实现悬挂牵引力的反馈调节。加载试验结果表明:系统最大超调量为5.19%,最大稳定时间为0.2 s,最大延时为0.4 s,系统响应特性较好,室内台架系统能够满足拖拉机三点悬挂牵引力的加载与复现,并对外推牵引力载荷谱与反馈牵引力载荷谱进行雨流计数分析,均值、幅值频次保持一致,两者疲劳损伤等效,研究结果可为基于载荷谱的拖拉机室内台架试验提供理论依据和参考。

摘要： 高速列车运行产生强交变气动载荷,会导致列车铆钉、螺栓等连接结构件疲劳失效,该文针对高速列车底板铆钉结构的气动疲劳问题,提出底板/铆钉/骨架梁耦合分区气动加载的应力有限元解算模型;采用双向同步导压的差压测量方法,获得了武汉-广州交路的底板结构气动载荷谱,采用雨流计数与累积损伤准则对铆钉结构进行疲劳损伤评估。结果显示,当高速列车运行里程达设计寿命1200万千米时,铆钉结构的疲劳损伤为0.83,其安全系数仅为1.2,应加强对铆钉结构件的检修维护,同时从规格选取、初始拉铆设计和骨架梁-铆钉布置优化出发,提升铆钉强度、降低初始应力、平滑集中应力,以提升铆钉结构的服役性能,确保行车安全。

摘要： 针对现有车辆零部件疲劳验证成本高、周期长及无法提前验证的问题,提出基于车辆零部件的实测载荷谱,利用局部应力应变法(ε-N)分析车辆零部件的疲劳损伤,对零部件的疲劳特性进行提前验证.本文针对某车型驻车拉锁左、右支架断裂故障,通过采集支架整改前、后状态下实测载荷谱,运用局部应力应变法分析疲劳损伤差异.结果表明,整改后的驻车拉锁左、右支架的疲劳寿命均显著提高.

摘要： 转向架构架载荷谱是进行高速列车结构可靠性设计和试验评估的重要基础,现有转向架结构强度技术规范和标准未能完全覆盖国内高速动车组运用工况.本文建立了覆盖转向架结构变形特征的载荷谱基本力系构成,发展载荷识别测试方法,线路实测典型线路全工况和完整运用周期的转向架载荷和动应力时间历程,基于损伤一致性原则,建立了复杂弹性结构载荷谱普适性编谱理论与方法体系.

摘要： 800L大容积燃油箱总成易出现托架螺栓断裂、托架开裂及箍带断裂故障,在市场上被用户广泛关注;本文提出采用载荷谱采集、台架标定的方法对CAE计算模型进行验证,发现CAE初始建模的输入参数与实际有差别,通过载荷谱测试与CAE计算联合进行参数校正,使强度分析输入与实际使用工况吻合.基于校正后的CAE计算模型对优化结构后的油箱托架及箍带总成进行结构强度分析,计算结果表明在各个使用工况下新结构均满足强度要求,使油箱托架箍带结构破坏的风险得到有效控制.

摘要： 载荷谱是疲劳仿真的关键.本文针对某轻型汽车,采用刚柔耦合的方法,建立与实际状态一致的驾驶室车架多体动力学模型,对实车道路试验测得的车架-驾驶室连接处悬置加速度信号,经过重采样、滤波、去尖峰值等信号处理,通过虚拟迭代获取悬置载荷谱.所获得的载荷谱为后续结构疲劳分析奠定了基础.

摘要： 提出了考虑多工况、多影响因素的数控机床载荷谱编制方法,以便实现数控机床的可靠性概率设计,从本质上提高数控机床的可靠性.首先,以机床每次切削时的切削长度与进给量的比值作为载荷循环次数,载荷循环次数与所有载荷循环次数总和的比值作为相对循环次数,机床工作载荷与额定载荷的比值作为相对载荷;采用统计分析方法,建立了以载荷相对循环次数为自变量、相对载荷为因变量的载荷分布函数.然后,针对样本载荷数据服从多个分布函数的情况,提出以多种误差信息为评价因素,采用数据包络分析方法评价得出载荷最优分布模型的载荷谱编制方法.应用表明:所述方法可以建立准确的数控机床载荷谱,试验所跟踪数控机床的载荷服从a=0.37,β=0.53的伽玛分布函数.结果表明所建立的载荷谱可以满足数控机床的可靠性概率设计要求.

摘要： 论文以变速器台架加载谱为研究对象,提出了变速器台架加载谱的几种幅值强化方法,并做了对比分析.首先在汽车试验场采集了变速器的实际载荷谱,然后分档位提取变速器转矩载荷,按Goodman法及等效均值法将外推后的载荷谱二维雨流矩阵转化为一维台架载荷谱.按照保留载荷极值阈值和基于定量损伤编辑两种方法对台架载荷谱进行了初步强化,强化倍数分别达到21.5和25.1.在此基础上进一步实施了1.2倍线性强化处理,强化倍数达到81.7,使台架载荷谱强化效果更加显著.最后,基于名义应力损伤建立了几种强化谱与原始载荷谱间的等效关联,并经变速器台架试验结果进一步证实此幅值强化方法的有效性.

摘要： 水力振荡器在井下受各种力和振动的影响,对其螺纹的抗疲劳性能要求较高.本文针对Φ122mm型水力振荡器设计了三种特锥扣,并加工了扣型样机.首先进行了拉伸和扭转实验,以验证其静强度极限是否满足要求.然后建立了特锥扣的三维有限元模型,分析拉伸、压缩、扭转、弯曲等多个载荷事件,定义了随时间变化的载荷谱,采用雨流计数法对载荷谱进行了简化和转换,计算分析了交变载荷作用下特锥扣的疲劳寿命.研究结果为水力振荡器的结构优化设计、材料的选择和疲劳寿命预测提供了参考和理论依据.

摘要： 本文针对某系列飞机全机疲劳试验中的试验方案、试验内容、载荷谱编制、试验加载点载荷优化、试验监测等试验技术进行了总结,为其他军民用飞机的全机疲劳试验提供了参考.

摘要： 介绍确定某型涡扇发动机低压涡轮轴疲劳寿命的研究、试验、定寿分析方法.在已知该型发动机低压涡轮轴的材料、几何尺寸等条件下,通过有限元计算方法确定该型发动机低压涡轮轴的危险部位,依据英国R.R公司《斯贝MK202发动机应力标准(EGD-3)》中涡轮轴疲劳寿命研究方法,确定该型发动机低压涡轮轴标准循环载荷谱,进行低压涡轮轴的寿命疲劳试验,最终确定其在标准循环载荷下的安全使用寿命,目前该项研究成果已应用于该型发动机的研制.文中所介绍的定寿方法对其他发动机零部件定寿具有参考价值。

摘要： 本文通过8级载荷谱阶梯加载方案,研究基于点蚀失效的齿轮传动加速寿命模型,利用载荷谱和接触应力谱,结合线性累计损伤理论,分别得到在正常载荷和加速载荷下的正常寿命和加速寿命,得到该加载方案下寿命加速系数与载荷加载倍数的关系.

摘要： 本申请属于航空全机载荷谱编制技术领域，特别涉及一种民机载荷谱中动态载荷放大因子确定方法。包括：确定需要考虑结构动态响应的飞行使用任务段；获取各个飞行使用任务段在1g状态下的平飞载荷，并将1g状态下的平飞载荷作为基准载荷；基于阵风功率谱密度方法，得到柔性结构在各个飞行使用任务段下的载荷时域历程；根据等损伤折算方法，对载荷循环进行损伤计算，得到载荷循环对应的柔性结构损伤值；根据柔性结构损伤值以及载荷循环中最大载荷循环造成的损伤值，得到结构动态响应造成的损伤比值，即为载荷频次放大的次数，根据等损伤折算方法，得到新生成的载荷循环，从而计算得到动态载荷放大因子。

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： 本申请提供了一种压缩载荷谱和压差载荷谱联合施加装置，所述装置包括：底座；试验框架，设置在所述底座上；液压作动缸，设置在所述试验框架上，所述液压作动缸用于向试验件施加压缩载荷；真空罩体，设置在所述试验件上；真空压差加载系统，与所述真空罩体连通，所述真空压差加载系统用于施加压差载荷；本申请提供的一种压缩载荷谱和压差载荷谱联合施加装置，能够有效、精准对复合材料蜂窝夹层结构施加压缩载荷和压差载荷的联合载荷谱，具有良好效果。

摘要： 本发明公开了一种航空发动机载荷谱中热疲劳载荷提取及分布规律确定方法，包括以下步骤：利用雨流滤波程序对实测温度谱进行预处理；将预处理后的温度谱以温度数量为基准进行等分，得到多组具有相同温度数量的数据单元；对获得的每组数据单元进行筛选，提取热疲劳载荷；将不满足提取条件的数据单元继续进行细分，继续提取；将提取出的热疲劳载荷数据储存起来，继续提取储存温度的波峰波谷值以及对应时间，并根据此数据绘制热疲劳载荷温度谱；统计热疲劳载荷的特征参数，对特征参数进行拟合分析，获得热疲劳载荷的分布规律。利用本发明可以快速准确地提取航空发动机热疲劳载荷，并为类似复杂工作构件的热疲劳载荷提取与分析提供充分、科学的依据。

摘要： 本申请属于航空全机载荷谱编制技术领域，特别涉及一种民机载荷谱中动态载荷放大因子确定方法。包括：确定需要考虑结构动态响应的飞行使用任务段；获取各个飞行使用任务段在1g状态下的平飞载荷，并将1g状态下的平飞载荷作为基准载荷；基于阵风功率谱密度方法，得到柔性结构在各个飞行使用任务段下的载荷时域历程；根据等损伤折算方法，对载荷循环进行损伤计算，得到载荷循环对应的柔性结构损伤值；根据柔性结构损伤值以及载荷循环中最大载荷循环造成的损伤值，得到结构动态响应造成的损伤比值，即为载荷频次放大的次数，根据等损伤折算方法，得到新生成的载荷循环，从而计算得到动态载荷放大因子。

摘要： 本发明公开了一种航空发动机载荷谱中蠕变载荷提取及分布规律确定方法，包括以下步骤：步骤S1，将飞行任务剖面进行等分，得到每份具有相同持续时间t0的载荷谱；步骤S2，基于蠕变载荷判断标准，提取出蠕变载荷，得到蠕变载荷谱；步骤S3，基于步骤S2中获得的满足蠕变载荷判断标准的蠕变载荷谱，构建持续时间‑转速‑温度拟合曲线图，得到蠕变载荷分布规律。本发明蠕变载荷提取更加具有科学依据，更加适用于实际航空发动机载荷谱的蠕变载荷提取和蠕变载荷随机性分布规律研究。

摘要： 本发明公开了一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)原始载荷谱的输入；(2)原始载荷谱统计参数获取；(3)对原始载荷谱进行功率谱密度分析，获得信号的频域特征；(4)对载荷谱信号进行j层小波分解；(5)根据载荷频段特征对小波系数进行重构，然后对小波分量进行分组；(6)确定各组相对载荷阈值；(7)识别信号中幅值高于阈值部分，定位其时间段；(8)载荷谱信号片段形成及拼接；(9)加速试验载荷谱与原始载荷谱对比，如关键统计参数变动较大，需要重新确定相对阈值后再次识别提取，直到关键统计参数符合要求，完成编制工作。

摘要： 本发明提供了一种航空发动机载荷谱载荷等级临界值的确定方法，包括如下步骤,S1:根据航空发动机原始载荷谱，利用“手肘法”确定最优子高斯模型的个数Kopt；S2:利用K‑Means聚类方法，对原始载荷生成Kopt个簇；S3:利用EM算法求解高斯混合模型，得到子高斯模型的分布参数θ；S4:将子高斯分布标准化生成标准正态分布，根据工程置信度查表计算，确定各级载荷的临界值。该方法从数理统计角度确定了最优载荷等级划分的数目，同时对原始载荷进行了等级划分。并且可以给出各级载荷临界值的置信度。为航空发动机载荷谱参数循环矩阵的编制提供了一种新的方法。

摘要： 本发明公开了一种航空发动机载荷谱中蠕变载荷提取及分布规律确定方法，包括以下步骤：步骤S1，将飞行任务剖面进行等分，得到每份具有相同持续时间t0的载荷谱；步骤S2，基于蠕变载荷判断标准，提取出蠕变载荷，得到蠕变载荷谱；步骤S3，基于步骤S2中获得的满足蠕变载荷判断标准的蠕变载荷谱，构建持续时间‑转速‑温度拟合曲线图，得到蠕变载荷分布规律。本发明蠕变载荷提取更加具有科学依据，更加适用于实际航空发动机载荷谱的蠕变载荷提取和蠕变载荷随机性分布规律研究。

摘要： 本实用新型保护一种臂架载荷谱数据获取系统及其便携式臂架载荷谱数据获取装置，用于获取工程机械臂架的结构应力载荷谱数据，包括箱体；设置于箱体内用于获取臂架的结构应变值、臂架油缸压力值、臂架的每个臂节的倾角值、工程机械液压系统的液压油温度值、臂架回转角度值以及臂架泵排量值的数据采集装置；设置于箱体内并与数据采集装置连接且用于将数据采集装置获取的结构应变值、臂架油缸压力值、倾角值、液压油温度值、臂架回转角度值以及臂架泵排量值进行存储并实时处理以得到臂架的结构应力载荷谱的数据处理装置；接口模块，用于将数据采集装置与位于箱体外部的数据检测元件连接。本实用新型不仅结构紧凑，占用小空间小，还能方便携带，在实际工作中有利于效率的提高。