機械強度

2022年03期

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《機械強度》雜志在全國影響力巨大，創(chuàng)刊于1975年，公開發(fā)行的雙月刊雜志。創(chuàng)刊以來，辦刊質(zhì)量和水平不斷提高。1989年起... 展開

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基于 AMEsim 的汽車動力傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動分析及參數(shù)優(yōu)化 摘要為研究某前置后驅(qū) MPV 車型存在的傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動問題，基于 AMEsim 軟件建立21 自由度傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動當量模型，通過自由振動計算以及強迫振動計算對建立的模型進行扭振分析?對車輛進行傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動測試，將仿真結果與實驗結果進...
基于剛?cè)狁詈蟿恿W的地鐵車輛車體振動疲勞研究 摘要車體是鐵道車輛重要的承載結構，承受來自乘客和轉(zhuǎn)向架動態(tài)載荷，其結構的可靠性直接關系車輛服役安全性。首先基于現(xiàn)有車體標準 EN12663對車體靜強度及疲勞強度進行研究，識別了標準載荷下車體的靜態(tài)薄弱位置。為了進一步識別車體在服役條件下薄弱...
基于圖像處理的齒面剝落故障的嚙合剛度及動力學特性分析 摘要齒面剝落是齒輪表面出現(xiàn)形狀不規(guī)則的局部凹坑，在齒輪嚙合剛度的計算中，常用的方法是將齒面剝落簡化成特定規(guī)則的形狀進行研究，具有較大的局限。基于圖像處理技術提取剝落故障的邊緣特征，根據(jù)像素點對剝落區(qū)域進行離散，擬合出剝落寬度函數(shù);依據(jù)勢能法...
故障診斷視角在智能化要求下的轉(zhuǎn)變 摘要故障診斷的背景是從預防事故開始，從事后事故反向倒推進入到對故障階段的分析而產(chǎn)生的。通過對單一故障和耦合故障的分別研究，論證目前故障診斷的理論是在故障階段介入和發(fā)展起來的，是對故障模型各自對立、并層層故障細分的規(guī)則方法，這種方法使研究對象...
一種基于對稱極坐標優(yōu)化的軸承深度遷移診斷方法 摘要針對一維機械振動信號的圖形化特征表示問題，引入了對稱極坐標表示法，同時結合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡強大的圖像分類識別能力，提出了一種基于對稱極坐標和殘差網(wǎng)絡遷移學習的軸承故障診斷方法。為突顯軸承振動信號故障特征并兼顧計算效率，利用對稱極坐標表示法將...
基于無監(jiān)督特征對齊的滾動軸承故障診斷 摘要針對不同轉(zhuǎn)速環(huán)境下采集到的滾動軸承振動數(shù)據(jù)特征分布不一導致待診斷樣本標簽較難獲取的問題，提出一種基于深度遷移網(wǎng)絡的故障診斷方法。首先，搭建領域共享的特征提取網(wǎng)絡，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（ Convolutional Neural Networ...
滾動軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分岔分析與多吸引子共存 摘要以滾動軸承支撐下的不平衡轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對象，運用變步長 Runge-Kutta 法進行數(shù)值積分獲取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學響應。根據(jù)增速和減速不同工況下的分岔圖、相圖和 Poincare 映射圖分析系統(tǒng)共存吸引子的分岔，揭示其吸引域隨系統(tǒng)參數(shù)變...
含故障電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動態(tài)響應分析 摘要在綜合考慮轉(zhuǎn)軸裂紋、轉(zhuǎn)子偏心量、電磁軸承電磁力、轉(zhuǎn)軸與輔助軸承碰摩力相互耦合的條件下，運用龍格庫塔數(shù)值積分法，得到了不同故障情況下電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分岔圖、最大碰摩力分布圖、軸心軌跡圖、Poincaré 映射圖、時間響應圖等...
基于隨機矩陣單環(huán)理論的滾動軸承性能退化評估 摘要針對工業(yè)大數(shù)據(jù)環(huán)境下，傳統(tǒng)特征提取算法提取出軸承有用信息不充分，導致構造出的指標難以對軸承退化過程有效表征的問題，提出一種基于隨機矩陣單環(huán)理論的滾動軸承性能退化評估算法。首先，通過對軸承采樣數(shù)據(jù)進行分段、隨機化、擴增及維度重構建立了軸承...
一種非線性超諧激振器的設計與實驗分析 摘要針對振動時效常規(guī)激振器激振頻率較小，無法實現(xiàn)高剛度構件共振的問題，利用非線性振動系統(tǒng)的超諧振動特性，設計一種由3個線性彈簧和3個非線性彈簧組合的非線性超諧激振器。建立非線性超諧激振器動力學模型，運用多尺度法求解非線性振動幅頻特性方程，分...
某渦槳發(fā)動機隔振安裝系統(tǒng)動力學設計優(yōu)化 摘要針對渦槳發(fā)動機單安裝面隔振安裝系統(tǒng)的隔振設計問題，提出了一種安裝系統(tǒng)隔振器剛度參數(shù)優(yōu)化方法來實現(xiàn)發(fā)動機安裝系統(tǒng)的振動解耦以及隔振效率的提升。以某渦槳發(fā)動機安裝系統(tǒng)為例，利用該方法建立六自由度安裝系統(tǒng)動力學模型，并將 NSGA-Ⅱ遺傳算法...

反映襯套復雜力學特性的懸架系統(tǒng)動力學模型 摘要動力學仿真是先進懸架系統(tǒng)開發(fā)不可缺少的手段，模型的精度影響了產(chǎn)品開發(fā)的效率。懸架系統(tǒng)中的襯套部件對整車性能有很大的影響，懸架系統(tǒng)動力學建模時需要準確描述其復雜的非線性力學特性。而多體動力學仿真軟件 Adams 內(nèi)置的懸架襯套模型僅能粗略...
3D 打印工藝參數(shù)對制品力學性能影響實驗研究 摘要為了探究熔融沉積3D 打印制品制備過程中，材料屬性、填充密度、支撐結構等參數(shù)對制品力學性能和強度特性的影響，提出了一種基于強度需求的3D 打印構型優(yōu)化設計方法。通過有限元結構強度仿真計算，特征樣品拉力實驗對比分析，獲得工藝參數(shù)相關的制品...
高溫、高應變率下022Cr18Ni14Mo2不銹鋼流變行為的試驗研究 摘要借助剖分式 Hopkinson 壓桿試驗平臺，在應變率為2000 s-1～5000 s-1，溫度為25℃～400℃的范圍內(nèi)對022Cr18Ni14Mo2不銹鋼進行動態(tài)沖擊壓縮試驗，以探討外界溫度、加載速率對其流變行為的影響規(guī)律和作用機理...

體積型缺陷對油氣管道安全性影響的研究進展 摘要鋼制管道在油氣輸送行業(yè)因獨特的優(yōu)勢得到了廣泛的應用。但其在服役中易發(fā)生腐蝕問題，在管壁面產(chǎn)生體積型缺陷，引起管道壁厚減薄，承載能力下降，繼而引發(fā)管道泄漏，甚至造成嚴重的安全事故。從常見的體積型缺陷的簡化形式出發(fā)，對現(xiàn)行評價標準和方法進行...
基于改進型遺傳算法的數(shù)控銑削參數(shù)優(yōu)化 摘要數(shù)控加工在傳統(tǒng)制造業(yè)與國防戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中的運用日益廣泛，而優(yōu)化銑削參數(shù)與加工的效率、質(zhì)量與成本息息相關。首先構建了帶約束性的多目標優(yōu)化函數(shù)作為參數(shù)優(yōu)化模型，進而采用 ENDE-NSGA-II 的方法完成參數(shù)優(yōu)化，該方法采用 NDX 交叉算法...

大型三排滾柱式轉(zhuǎn)盤軸承的有限元計算分析 摘要為提高三排滾柱式轉(zhuǎn)盤軸承載荷分布的有限元計算效率，基于該裝配體的結構特點，提出一種采用殼單元和非線性彈簧單元相結合的等效建模方法。利用彈簧單元替代滾子的載荷變形行為，并采用殼單元模擬滾子-滾道的接觸面。該建模方法減小了非線性接觸的計算量...
多機協(xié)調(diào)吊運系統(tǒng)在波浪作用下的動力響應 摘要介紹了一種用于海上吊運的柔索式多機器人協(xié)調(diào)并聯(lián)系統(tǒng)。由于浮動基座受到的合力大小和方向不斷變化，極易使吊機傾覆。首先將系統(tǒng)分為浮式機器人和吊物系統(tǒng)兩部分，利用流體力學理論和球擺模型分析了兩者的動力學特性。然后根據(jù)系統(tǒng)流固耦合的特點，分析得...
基于小孔節(jié)流的液體動靜壓球軸承界面滑移下的承載性能分析 摘要為研究界面滑移對使用小孔節(jié)流方式的液體動靜壓球軸承承載力的影響，基于線性滑移模型，建立了考慮界面滑移的球軸承 Reynolds 方程。結合有限差分法和松弛迭代法耦合求解 Reynolds 方程和油膜厚度方程，計算了考慮界面滑移的液體動靜...
整車剛?cè)狁詈蠎壹芟到y(tǒng) KC 特性研究 摘要懸架綜合性能和整車操縱穩(wěn)定性及乘坐舒適度密切相關。針對某款國產(chǎn)車型的懸架綜合性能驗證，借助 Adams/Car 軟件模塊，建立了具有柔性穩(wěn)定桿子系統(tǒng)的前懸架模型和具有柔性體扭力梁子系統(tǒng)的后懸架模型，形成剛?cè)狁詈系恼噾壹芟到y(tǒng)模型。將車輪...
樹枝形立體停車庫立柱結構優(yōu)化設計與仿真計算 摘要對樹形立體停車庫的立柱進行結構設計及優(yōu)化。以占地投影分別為長2.4 m、寬0.7 m 和高8.5 m 為設計基礎尺寸。立柱簡化模型同時考慮各部件總重 FN 引起的軸向應力，以及懸掛的載車板和車輛共同引起的彎曲應力的影響，最大應力容易發(fā)生...
可變徑矩形頂管機模塊化刀盤及主驅(qū)動的設計與研究 摘要為實現(xiàn)矩形頂管機的快速變徑，擴大設備適用范圍，基于偏心多軸驅(qū)動形式，設計了一種可變徑矩形頂管機的模塊化刀盤及主驅(qū)動。一組刀盤配備兩組驅(qū)動，構成一套便于拆卸、更換的模塊。須多個模塊組合使用，確保至少4根曲軸支撐一組大刀盤，通過模塊的組合或...

基于風險指引的光熱電站高溫熔鹽儲罐結構強度設計研究 摘要高溫熔鹽儲罐是太陽能光熱電站中關鍵儲能設備。同類設備的事故表明，基于一般強度設計規(guī)范的儲罐存在周期性開裂風險。以某100 MW 塔式光熱電站為例，在高溫結構強度設計理論的基礎上，引入風險指引型設計方法，逆向計算風險源的量化控制指標。結果...
超低溫角接觸球軸承保持架溫度場及強度分析 摘要基于滾動軸承動力學理論，采用流-固-熱三相耦合的數(shù)值分析方法，研究超低溫環(huán)境下保持架的溫度場和強度，得出保持架溫度分布、應力分布以及入口流速對流體流速和流體壓力的影響。結果表明：保持架溫度隨著入口流速的增加而降低，最高溫度處于兜孔周向位...
機載電子設備元器件焊點熱疲勞壽命研究 摘要針對機載電子設備元器件焊點熱疲勞失效問題，研究了適合工程應用的元器件焊點熱疲勞壽命評估方法，提出了基于應變能的經(jīng)驗公式適合印制板組件級多元器件熱疲勞壽命的評估。探討了元器件焊點熱疲勞壽命的加速試驗方法，通過加速試驗案例證明試驗可行，仿真...

鐵路重載貨車鉤舌疲勞裂紋萌生壽命分析 摘要為更加精確掌握重載貨車關鍵零部件的健康狀態(tài)，結構在既有服役條件下的裂紋萌生壽命是研究重要環(huán)節(jié)之一。為精確分析重載貨車鉤舌的疲勞裂紋萌生壽命，提出了基于分離體模型的疲勞裂紋萌生壽命分析方式。首先，分別構建了基于應變測點的均布載荷模型、基于...
一種載荷譜二維時域閾值編制方法及應用 摘要針對道路模擬試驗載荷譜編制問題，為避免傳統(tǒng)時域損傷編輯法對結構件局部細節(jié)應變/力載荷譜的依賴，提出了一種多通道載荷譜二維時域閾值編制方法。以某整車道路模擬試驗目標載荷譜編制為例，運用該方法結合偽損傷保留準則構建了道路模擬試驗目標載荷譜，...
抽油機齒輪點蝕缺陷應力及疲勞壽命分析 摘要齒條式抽油機是新疆各油田廣泛使用的采油設備。針對齒條式抽油機使用中出現(xiàn)的齒輪點蝕缺陷及其造成的疲勞壽命問題，首先建立了齒輪齒條實體模型，提取齒面及齒根單元進行靜強度分析，并結合接觸理論對比驗證;其次通過編輯模型單元建立了不同尺寸的蝕坑缺...
基于 Abaqus 多級缸柱塞焊縫失效分析的研究 摘要非公路自卸車用多級液壓缸在礦區(qū)出現(xiàn)100柱塞端部與軸頭焊縫早期斷裂的故障，通過對失效件的焊縫進行化學成分、焊縫組織及顯微硬度等性能檢測和斷裂焊縫斷口的微觀檢測，查找失效原因。從零件材質(zhì)、焊縫結構、工藝過程控制和零件結構方面進行優(yōu)化設計，...

噴丸對18CrNiMo7-6鋼硬度影響的有限元分析 摘要目前噴丸強化的數(shù)值研究工作大多集中于噴丸參數(shù)對表面形貌和殘余應力分布規(guī)律的影響，缺少對表面硬度影響規(guī)律的研究。針對這一現(xiàn)狀，基于隨機多丸粒有限元模型以及屈服強度和維氏硬度之間的經(jīng)驗關系，開展噴丸工藝參數(shù)對18CrNiMo7-6合金鋼強化...
粗糙表面扭動微動磨損數(shù)值研究 摘要基于三維 W-M 分形函數(shù)利用 SolidWorks 建立三維粗糙表面，同時利用 Abaqus 用戶子程序 Umeshmotion 引入能量磨損準則，建立了三維球-粗糙面接觸下的扭動微動數(shù)值模型，研究初始表面粗糙度對扭動微動摩擦磨損過程...
換擋執(zhí)行機構齒輪系統(tǒng)仿真及結構改進設計 摘要針對企業(yè)研發(fā)的某款換擋執(zhí)行機構輸出齒輪在工作過程中發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，采用有限元分析方法對齒輪系統(tǒng)進行多體動力學仿真計算。輸出齒輪和輸出軸在運動過程中的應力分布云圖表明，輸出齒輪最大等效應力值已超過材料的屈服強度，輸出軸最大等效應力值接近材...
圓弧齒廓圓弧齒線圓柱齒輪建模及承載能力分析 摘要圓弧齒線圓柱齒輪是一種采用標準圓弧齒廓刀齒及銑刀盤加工的具有凸凹形曲線齒圓柱齒輪。這種齒輪的齒線為圓弧，且具有關于齒寬中央截面對稱的特點。根據(jù)弧齒錐齒輪的銑齒加工原理，建立了圓弧齒廓圓弧齒線圓柱齒輪齒面數(shù)學模型，并依此建立了雙圓弧齒廓及...
基于變分模態(tài)分解色散熵和 SVM 的軌道車輛受電弓故障診斷 摘要為提高軌道車輛受電弓的故障診斷精度，提出了基于變分模態(tài)分解（ VMD）色散熵（ DE）和支持向量機（SVM）的受電弓故障診斷方法。首先，以 VMD 為受電弓各運行狀態(tài)信號的分解方法實現(xiàn)信號的多尺度自適應分解，得到若干個本征模態(tài)函數(shù)（ I...
基于雙種群協(xié)調(diào)進化果蠅算法優(yōu)化 SVM 的變速箱故障診斷 摘要為提高果蠅算法（ FOA）對支持向量機（ SVM）參數(shù)優(yōu)化的效果，對 FOA 的進化策略進行了改進，提出了雙種群協(xié)調(diào)進化果蠅算法（ DGCFOA）。將 DGCFOA 用于 SVM 參數(shù)優(yōu)化并進行變速箱的故障診斷，診斷結果表明， DGCF...
層厚對不同形狀的 SLA 零件性能的影響 摘要采用 Somoss Imagine 8000光敏樹脂，利用光固化立體成型技術制備帶有平面、橋架、圓孔、螺母等多種形狀的測試件，研究了不同層厚下不同形狀的表面精度、尺寸精度、拉伸性能和打印耗時。結果表明，測試件在層厚為0.06 mm 時，...