课程文献中心 更多>>

关键词： 短应力轧机   热轧棒材   辊系载荷   结构强度   整体刚度  

摘要： 以短应力轧机为研究对象，分析轧制载荷传递规律及机械结构强度刚度特性。基于轧制力、轧制力矩和整体刚度计算方法，建立辊系受力与应力回线分析模型，并结合不同压下量、轧制速度及棒材直径，对工作轧辊、轴承座和拉杆等关键部件开展力学性能分析。结果表明，关键部件分析中，工作轧辊最大应力为218.6 MPa、接触应力为265.3 MPa，是主要受力部件；拉杆刚度达到5 638 kN/mm，对闭合应力回线稳定具有支撑作用。说明短应力回线结构能够有效提高轧机整体承载稳定性，可为热轧棒材轧机结构优化与工况参数匹配提供参考。

关键词： 在役海底管道   管道载荷   管道应力   二次挖沟   OrcaFlex  

摘要： 针对现阶段尚缺乏对在役海底管道挖沟下沉过程载荷作用机理及管道应力规律的系统性分析和定量研究的问题,采用OrcaFlex软件对在役海底管道二次挖沟下沉过程进行数值模拟,定量分析了不同挖沟深度下关键载荷变化对管道应力的影响。结果表明:温差、管道压差、波流载荷与管道应力呈现出线性或非线性的正相关关系,管道残余张力对管道应力影响很小,土体阻力的存在可有效降低波流载荷的应力效应;对于不同挖沟深度,同一温差下管道等效应力变化率最大可达130 MPa/m,同一压差下应力变化率最大接近175 MPa/m。

关键词： 非对称载荷   压力容器   接管区   局部应力   补强结构设计  

摘要： 压力容器中,接管作为其与管道、仪表、附件连接的关键构件,除了承受内部介质压力等对称载荷,还要面对管道热胀推力、偏心载荷、侧向力等非对称载荷作用,极易因局部应力集中、应力分布不均等问题引发结构失效。研究将分析压力容器接管区局部应力的定产生机理及分类,就各应力特征提出对应的补强结构设计策略,为非对称载荷工况下压力容器接管区的设计、制造及安全评估提供理论支撑。

关键词： 联合收割机   载荷谱   加速编辑   小波变换   损伤片段识别  

摘要： 【目的】联合收割机作业工况复杂多变,缺乏适配其田间载荷特征的载荷谱加速编辑方法,制约了结构可靠性设计与耐久性试验效率提升。为解决该问题,应用时域损伤保留识别法、基于小波变换的包络线损伤识别法和基于时频分析的累积功率谱密度损伤识别法,分别对联合收割机后桥铰接点处的应变信号进行加速编制处理,以探究不同损伤识别方法对联合收割机底盘应力载荷加速编制效果的影响。【方法】首先,采集国产大型双纵轴流联合收割机底盘后桥铰接点垂向应力载荷,完成预处理与工况划分,明确各工况损伤贡献比例;其次,采用时域损伤识别法,确定最优2 s计算窗口区间,实现基于损伤分布的载荷片段筛选;然后,基于小波变换提取高频分量并进行包络线分析,识别高损伤载荷片段;最后,采用基于时频分析的累积功率谱密度损伤识别法,通过连续小波变换与功率谱叠加定位高能量损伤区域。【结果】结果表明,在伪损伤保留比例约98%的条件下,基于时频分析的累积功率谱密度损伤识别法的信号压缩比例达40.92%,加速效果较时域损伤识别法、基于小波变换的包络线损伤识别法分别提升12.45%和16.56%;该方法可完全剔除损伤占比仅0.7%的卸粮工况,但在高频段功率谱密度一致性方面存在不足,研究为农机领域载荷谱加速编辑提供参考。

关键词： Interface   Green's function   Normal line force   Coated surfaces   Orthotropic material   BP neural network   Data-driven approach  

摘要： This paper proposes a novel data-driven method based on Green's function-generated data. The Green's function solution under concentrated loads of the coating structure is obtained in this paper, which is the foundation for data generation. The response was constructed under arbitrarily distributed loads using the superposition principle, thereby fully characterizing mechanical field information under any loading condition. Relying on the theoretical model of Green's functions, this approach enabled the efficient generation of large-scale, high-precision training datasets, which were subsequently used to train a neural network model capable of mapping the relationship between arbitrary load and stress response. Intelligent models for stress identification and load inversion in layered structures serve as critical foundations for safety design and tactile sensor design. However, the core challenge in developing high-performance intelligent models is determining how to obtain sufficient and high-quality training data. The advancement of many existing intelligent models has been constrained by this limitation. The method proposed in this paper breaks through the bottleneck of insufficient quality and scale of training data. Additionally, because stress distributions under arbitrary loads could be obtained by superimposing Green's function solutions for concentrated loads, the neural network trained with the data generated by this method inherently carried complete stress field information and possessed broad generalizability. Once trained, the model could achieve high-precision stress identification and load inversion under any loading condition. Numerical examples demonstrated that the model exhibited excellent performance in both identification accuracy and computational efficiency.

关键词： 高速动车组   转向架构架   载荷谱   动应力   疲劳寿命评估   损伤一致校准  

摘要： 针对传统构架载荷谱建立方法依赖大规模载荷实测数据的问题，提出了一种基于载荷谱架构和实测动应力的载荷谱建立方法。首先在分析构架载荷系构成的基础上，利用传感器化的测力构架实测典型线路构架载荷和长周期、广域服役条件下构架动应力；其次采用相关系数定量表征实测载荷之间的关联度，设计了与关联度相匹配的相位加载方式，建立涵盖载荷相位、载荷频次和载荷幅值3个核心要素的构架载荷谱架构；最后在计算构架实际服役损伤和载荷谱预测损伤基础上，进行载荷谱损伤一致校准，通过校准系数得到校准后的载荷幅值，从而建立适用于疲劳寿命定量考核的损伤一致载荷谱。结果表明：基于该方法得到的载荷谱能较好再现构架实际服役损伤，与实际等效应力幅值偏差不超过12%，载荷谱建立方法合理可行；采用该方法建立载荷谱时可有效降低对大规模实测载荷数据的依赖，缩短载荷谱的建立周期，且适用于对构架疲劳寿命的定量考核。

关键词： 非对称斜齿轮   载荷分布   接触应力   轴线偏斜误差   轴线倾斜误差  

摘要： 提出了一种基于切片法的非对称斜齿轮副齿面载荷分布计算模型。首先,设计了非对称齿轮的基本刀具齿廓,推导获得了齿轮端面齿形。根据切片法、能量法和变形协调条件等,建立了沿瞬时接触线方向的载荷分布计算模型。其次,根据赫兹接触理论给出了齿面接触应力计算方法。通过与有限元结果进行对比发现,在无修形且无安装误差的理想情况下,2种方法对齿面接触应力峰值的相对误差仅约为1.1%,而在引入齿面修形和安装误差后,相对误差仍然控制在8.0%以内,表明了载荷分布模型和接触应力计算方法的可靠性。最后,进一步分析了轴线偏斜误差与轴线倾斜误差对齿面载荷和接触应力分布的影响规律。

关键词： YTaO_(4)/8YSZ梯度陶瓷   温度相关性   残余应力   相场法   裂纹  

摘要： 本文针对新一代热障涂层材料YTaO_(4)/8YSZ梯度陶瓷在极端热力载荷下的断裂行为,建立了考虑温度相关材料属性与初始残余应力的相场断裂模型.通过引入基于力-热能量密度等效原理的温度损伤判据,修正了临界能量释放率等参数的温度依赖性;采用Voigt均质化方案描述梯度材料性能连续变化,并通过本征应变法将残余应力场引入热力耦合框架.基于COMSOL平台实现了对氧化铝陶瓷水淬裂纹扩展和YTaO_(4)/8YSZ梯度结构热致开裂的数值模拟,结果表明:温度相关损伤判据能显著提升裂纹形貌预测精度,残余压应力可使梯度陶瓷裂纹萌生时间延迟,有效抑制裂纹扩展.本研究为梯度热障涂层的断裂失效分析提供了可靠的数值仿真方案.

关键词： 高速动车组   转向架构架   载荷谱   动应力   疲劳寿命评估   损伤一致校准  

摘要： 针对传统构架载荷谱建立方法依赖大规模载荷实测数据的问题,提出了一种基于载荷谱架构和实测动应力的载荷谱建立方法。首先在分析构架载荷系构成的基础上,利用传感器化的测力构架实测典型线路构架载荷和长周期、广域服役条件下构架动应力;其次采用相关系数定量表征实测载荷之间的关联度,设计了与关联度相匹配的相位加载方式,建立涵盖载荷相位、载荷频次和载荷幅值3个核心要素的构架载荷谱架构;最后在计算构架实际服役损伤和载荷谱预测损伤基础上,进行载荷谱损伤一致校准,通过校准系数得到校准后的载荷幅值,从而建立适用于疲劳寿命定量考核的损伤一致载荷谱。结果表明:基于该方法得到的载荷谱能较好再现构架实际服役损伤,与实际等效应力幅值偏差不超过12%,载荷谱建立方法合理可行;采用该方法建立载荷谱时可有效降低对大规模实测载荷数据的依赖,缩短载荷谱的建立周期,且适用于对构架疲劳寿命的定量考核。

关键词： 预应力管桩   桁架   单桩竖向抗压承载力   静载试验   反力  

摘要： 结合桁架装置在单桩竖向抗压承载力试验中的应用,分析了检测方案的选择、反力验算、反力桩桩侧土阻力验算、锚桩锚筋抗拉力验算及现场检测结论等关键问题,也为类似预应力管桩单桩竖向抗压承载力的检测提供了有益借鉴。