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(dāng)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(jìn)行扭振分析?對車輛進(jìn)行傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動測試，將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進(jìn)...
基于剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)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(jié)構(gòu)，承受來自乘客和轉(zhuǎn)向架動態(tài)載荷，其結(jié)構(gòu)的可靠性直接關(guān)系車輛服役安全性。首先基于現(xiàn)有車體標(biāo)準(zhǔn) EN12663對車體靜強度及疲勞強度進(jìn)行研究，識別了標(biāo)準(zhǔn)載荷下車體的靜態(tài)薄弱位置。為了進(jìn)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(xué)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(jìn)行研究，具有較大的局限?；趫D像處理技術(shù)提取剝落故障的邊緣特征，根據(jù)像素點對剝落區(qū)域進(jìn)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(yù)防事故開始，從事后事故反向倒推進(jìn)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(xì)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(biāo)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(biāo)表示法，同時結(jié)合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強大的圖像分類識別能力，提出了一種基于對稱極坐標(biāo)和殘差網(wǎng)絡(luò)遷移學(xué)習(xí)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(biāo)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(dǎo)致待診斷樣本標(biāo)簽較難獲取的問題，提出一種基于深度遷移網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法。首先，搭建領(lǐng)域共享的特征提取網(wǎng)絡(luò)，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ 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(jìn)行數(shù)值積分獲取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)。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(yīng)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(yīng)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(dǎo)致構(gòu)造出的指標(biāo)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(jìn)行分段、隨機化、擴增及維度重構(gòu)建立了軸承...
一種非線性超諧激振器的設(shè)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(gòu)件共振的問題，利用非線性振動系統(tǒng)的超諧振動特性，設(shè)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(xué)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(xué)設(shè)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(shè)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(xué)模型，并將 NSGA-Ⅱ遺傳算法...

反映襯套復(fù)雜力學(xué)特性的懸架系統(tǒng)動力學(xué)模型 摘要動力學(xué)仿真是先進(jìn)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(xué)建模時需要準(zhǔn)確描述其復(fù)雜的非線性力學(xué)特性。而多體動力學(xué)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(xué)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(jié)構(gòu)等參數(shù)對制品力學(xué)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(gòu)型優(yōu)化設(shè)計方法。通過有限元結(jié)構(gòu)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(guān)的制品...
高溫、高應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(jìn)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(yīng)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(yán)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(biāo)準(zhǔn)和方法進(jìn)行...
基于改進(jìn)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(guān)。首先構(gòu)建了帶約束性的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)作為參數(shù)優(yōu)化模型，進(jìn)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(jié)構(gòu)特點，提出一種采用殼單元和非線性彈簧單元相結(jié)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(yīng) 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(xué)理論和球擺模型分析了兩者的動力學(xué)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(jié)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(guān)。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(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與仿真計算 摘要對樹形立體停車庫的立柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計基礎(chǔ)尺寸。立柱簡化模型同時考慮各部件總重 FN 引起的軸向應(yīng)力，以及懸掛的載車板和車輛共同引起的彎曲應(yīng)力的影響，最大應(yīng)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(shè)計與研究 摘要為實現(xiàn)矩形頂管機的快速變徑，擴大設(shè)備適用范圍，基于偏心多軸驅(qū)動形式，設(shè)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(gòu)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(fēng)險指引的光熱電站高溫熔鹽儲罐結(jié)構(gòu)強度設(shè)計研究 摘要高溫熔鹽儲罐是太陽能光熱電站中關(guān)鍵儲能設(shè)備。同類設(shè)備的事故表明，基于一般強度設(shè)計規(guī)范的儲罐存在周期性開裂風(fēng)險。以某100 MW 塔式光熱電站為例，在高溫結(jié)構(gòu)強度設(shè)計理論的基礎(chǔ)上，引入風(fēng)險指引型設(shè)計方法，逆向計算風(fēng)險源的量化控制指標(biāo)。結(jié)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(xué)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(yīng)力分布以及入口流速對流體流速和流體壓力的影響。結(jié)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(shè)備元器件焊點熱疲勞壽命研究 摘要針對機載電子設(shè)備元器件焊點熱疲勞失效問題，研究了適合工程應(yīng)用的元器件焊點熱疲勞壽命評估方法，提出了基于應(yīng)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(guān)鍵零部件的健康狀態(tài)，結(jié)構(gòu)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(gòu)建了基于應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)件局部細(xì)節(jié)應(yīng)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?zāi)繕?biāo)載荷譜編制為例，運用該方法結(jié)合偽損傷保留準(zhǔn)則構(gòu)建了道路模擬試驗?zāi)繕?biāo)載荷譜，...
抽油機齒輪點蝕缺陷應(yīng)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(shè)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(jìn)行靜強度分析，并結(jié)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(jìn)行化學(xué)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(jié)構(gòu)、工藝過程控制和零件結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)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(yīng)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(guān)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(zhǔn)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(gòu)齒輪系統(tǒng)仿真及結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計 摘要針對企業(yè)研發(fā)的某款換擋執(zhí)行機構(gòu)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(jìn)行多體動力學(xué)仿真計算。輸出齒輪和輸出軸在運動過程中的應(yīng)力分布云圖表明，輸出齒輪最大等效應(yīng)力值已超過材料的屈服強度，輸出軸最大等效應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(xué)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(yīng)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(jìn)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(jìn)化策略進(jìn)行了改進(jìn)，提出了雙種群協(xié)調(diào)進(jìn)化果蠅算法（ DGCFOA）。將 DGCFOA 用于 SVM 參數(shù)優(yōu)化并進(jìn)行變速箱的故障診斷，診斷結(jié)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(shù)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(jié)果表明，測試件在層厚為0.06 mm 時，...