坦克典型承载件疲劳载荷的虚拟测试与编谱技术

提出了一种通过虚拟试验建立坦克关键零部件疲劳载荷谱的方法,并以坦克平衡肘为研究对象,建立了某型坦克的刚柔混合动力学模型。在制定的任务剖面下,通过虚拟试验测得了平衡肘疲劳载荷数据。通过对疲劳载荷数据的雨流计数处理并运用数理统计的方法,建立了能够反映实际使用载荷工况的目标载荷谱,为坦克平衡肘的疲劳寿命估算和加速寿命试验提供了科学数据。     

疲劳失效构件可靠性强化试验仿真

针对传统可靠性试验所需时间长的问题,在炮闩可靠性评估中引入激发的机制,对失效机理为疲劳失效的闩体挡杆进行可靠性强化试验。基于ADAMS建立了炮闩的虚拟样机,模拟挡杆实际工作状态,分析得到了在正常工况和强化试验条件下挡杆受力载荷谱。在Patran中对挡杆进行"准静态"有限元分析,得到了静态应力分布。依据载荷谱和应力分布,在Fatigue中计算得到了挡杆的疲劳寿命。试验表明强化试验技术可行,有利于缩减可靠性试验的时间。     

多种服役环境下航空铝合金疲劳裂纹扩展行为

通过收集机场环境数据并依据环境谱编谱流程，编制出试验室环境下航空铝合金加速腐蚀试验谱，并依据该谱开展LD2CS铝合金预腐蚀疲劳试验。统计分析试验数据，利用影响平均值方法，筛选出三个重要腐蚀损伤表征量，即最大蚀坑深度、最大蚀坑宽度、点蚀率。通过归一化无量纲处理和加权平均方法，计算出腐蚀损伤综合指标α。对比不同损伤程度下预制裂纹疲劳扩展行为特点，定义腐蚀加速系数Ω(α)。利用加速腐蚀第18—20a的试验数据验证Ω(α)表达式的有效性，得到预测值相对误差均小于10%，这说明修正后的疲劳裂纹扩展公式适用于表示腐蚀损伤对长裂纹扩展的加速作用，为航空铝合金的损伤容限设计提供新的思路。     

某型供弹机关重件磨损加速寿命试验仿真

针对某供弹机寿命试验周期长,耗资大,薄弱环节工作参数不易测得的问题,提出对供弹机进行加速寿命试验;以供弹链关重件-销轴与销孔的配合为研究对象,进行了加速寿命试验的计算机辅助设计与分析(ALT-CAE),基于ADAMS建立了供弹机的虚拟样机模型,通过仿真得到了销轴与销孔配合在正常工况下和加速工况下的碰撞载荷谱与相对角速度谱;获得了销轴在各加速工况下的加速系数,拟合了销轴的加速曲线,建立了加速寿命试验的加速模型.为基于磨损的加速寿命试验提供参考.     

两栖装甲车辆车体随机应力统计

为探究某型两栖装甲车辆车体关键部位的疲劳失效原因，测取了不同路面工况下的载荷谱。采用雨流计数法对实测载荷谱进行计数，得到了相应载荷谱中应力循环的均值、幅值计数结果，利用数理统计的方法得到了各种路况的载荷分布模型，为疲劳分析提供了重要的数据并为海上试验及数据分析奠定了基础。雨流法及分布函数参数估计的程序实现，大大提高了随机应力谱的统计处理速度。     

环肋轴对称组合壳塑性极限分析的弹性模量调整有限元方法

基于轴对称截锥壳单元,以单元横截面峰值应力为等效应力,建立了弹性模量调整有限元方法,应用Fortran语言编制了有限元软件用于计算环肋轴对称组合壳的塑性极限载荷.该方法根据组合壳的应力分布情况调整轴对称壳单元和肋骨单元的弹性模量,并进行一系列的弹性迭代计算,计算收敛后即可以得到环肋轴对称组合壳的塑性极限载荷.通过对算例的计算证明:该方法具有良好的收敛性和较高的效率,计算结果与试验结果吻合较好.     

多体动力学仿真车辆传动齿轮疲劳寿命灵敏度分析

齿轮是机械传动中重要的传力构件,由于测试手段和试验方法的限制,齿轮设计的时候多采用静强度设计理论,无法准确地反应实际情况下的动态特性,导致齿轮的实际寿命和设计寿命有较大的差距。基于多体动力学仿真分析方法建立履带式车辆传动系统虚拟行驶试验平台,获得齿轮在不同工况下的动载荷谱。基于疲劳分析软件MSC.Fatigue获得了齿轮的疲劳寿命,进而改变齿轮的结构参数分析不同结构齿轮的疲劳寿命,得到其疲劳寿命随不同结构参数变化的规律,进行齿轮疲劳寿命的灵敏度分析,为齿轮的结构优化作了一定的探索。     

某型军用履带车辆行驶强化试验仿真技术研究

以某型履带车辆为例，通过建立其虚拟样机，构造虚拟数字路面，进行履带车辆强化行驶试验仿真，获得零部件载荷时间历程。基于仿真结果，利用有限元与疲劳寿命分析软件，计算车辆零部件的疲劳寿命，再通过比较分析获得履带车辆在几个典型路面下的强化系数。研究结果对于新型履带车辆的开发及现役履带车辆维修保障具有参考价值。     

复合材料修补金属裂损结构吸湿老化的试验与有限元分析

暴露在湿热环境中的复合材料修补金属裂损结构易吸湿老化,导致该结构性能下降,服役寿命缩短。为研究吸湿性对复合材料修补金属裂损结构修补效果和耐久性的影响,利用试验方法分析了吸湿性对复合材料胶补金属裂损结构及胶黏剂力学性能的影响;利用有限元方法评估了吸湿性对复合材料胶补金属裂损结构试验件修补效果和耐久性的影响。研究结果表明:吸湿后含穿透双边裂纹铝合金板玻璃纤维单面胶补试验件的疲劳裂纹扩展寿命和极限载荷的平均值分别下降为吸湿前的71%和90%;吸湿造成拉伸条件下复合材料胶补金属裂损结构胶层失效模式由内聚破坏为主转变为界面破坏为主;在"湿-热"老化30天后,E44/聚酰胺环氧树脂胶黏剂试验件吸水饱和,弹性模量下降为未老化前的40%,塑性应变超过了总应变的25%;有限元分析发现胶层损伤受吸湿影响明显,吸湿性加速了胶层损伤,且裂纹长度越长,加速作用越明显;同时吸湿使得裂纹尖端的J积分值急剧增大,导致修补结构的疲劳裂纹扩展寿命缩短,裂纹长度越长,吸湿性对于复合材料胶接修补效果的危害越严重。     

基于神经网络的材料非稳态疲劳损伤可靠性研究

疲劳累积损伤是一个非稳态能耗过程,可以用遗传算法优化后的3层2 7 1BP神经网络来描述疲劳损伤的非线关系,经仿真验证表明,该神经网络具有较高的精度和泛化能力.通过对材料疲劳损伤临界值和载荷的分散性的分析研究,建立了疲劳失效动态准则,并运用蒙特卡罗随机抽样法对材料疲劳寿命的可靠性进行了仿真验证;对调质45号钢在随机载荷和2级载荷作用下,进行了疲劳寿命可靠性仿真计算,仿真结果与实验结果和理论分析比较吻合.     

基于台架试验的节油驾驶操作研究

在发动机台架上,通过控制发动机冷却水温度、油门开度、负荷、运转时间等模拟车辆起动、怠速、预热、起步、工作水温等5种工况,对节油驾驶操作进行研究.结果表明:车辆怠速超过1 min时,应熄火;车辆预热可采用中低转速,但严禁乱轰油门;车辆起动后,经短时间预热即可起步,低速低负荷运行至冷却水温度达到发动机正常工作温度;正常行驶...     

球齿轮行星传动结构型式与驱动机构分析

介绍了一种由渐开线球齿轮传动组成的新型空间运动行星轮系及其驱动机构,并对该机构进行了详细的结构分析和运动分析。新机构由系杆框架和一对球齿轮组成,输出轴能实现全方位的空间摆动。设计了一种空间驱动机构,用来实现系杆框架定点球面运动的姿态控制,对驱动机构的可动性进行了分析,建立了轮系输出轴的姿态角与控制电机之间的运动学模型,实现了输出轴偏转角的精确控制。     

搭接式密封环及其在通用装备旋转体密封中的应用

针对装甲装备传动装置旋转体密封部位经常发生漏油的现象,在分析现有密封环失效机理的基础上设计出一种新式密封环——搭接式弹性密封环,并对其结构特点、工作原理等进行了理论分析。经台架空载和实车使用试验表明：不仅使漏油问题得到彻底地解决,而且有效地提高了修理质量,维修工效也得到明显提高。     

工作环境对发动机本体热负荷的影响

为了研究发动机工作环境对发动机本体热负荷的影响,以某型发动机为对象,采用缸内燃烧与冷却系统传热耦合计算方法,建立了温度和大气压力对发动机本体部件热负荷数值仿真模型。通过发动机热平衡台架试验验证了模型最大误差为9.1%,实车试验验证模型最大误差为6.2%。计算表明:发动机出口冷却水温度随环境温度和海拔升高而升高;环境温度46℃时的缸内活塞最高温度比-43℃时升高了15.4%,汽缸套最高温度升高15.5%;海拔高度每升高1 km,活塞最高温度升高1.04%,汽缸套温度升高0.95%。     

中锰铸钢坦克履带板连接筋的喷丸强化处理

针对新研制的中锰铸钢坦克履带板装车考核中的特点,提出了对连接筋实施喷丸强化处理的预强化方案.分析了喷丸强化层的组织和硬化特性;还通过连接筋的3点弯曲疲劳试验,探讨了喷丸强化对连接筋疲劳裂纹形成的影响.研究认为,对中锰铸钢坦克履带板连接筋进行喷丸强化预处理,是提高其整体使用寿命的重要途径.     

FRC/钢嵌入式T型接头疲劳试验及可靠性分析

为了研究FRC/钢嵌入式T型连接接头疲劳特性,采用真空成型工艺(VARTM)及缝合技术制作T型连接接头,利用Letry疲劳试验机对接头开展拉-拉疲劳试验。根据疲劳试验结果,研究了T型接头在拉-拉疲劳载荷作用下初始损伤特性及损伤演变规律;基于两参数Weibull分布模型,开展T型连接接头疲劳可靠性分析,拟合得到接头在不同应力水平下的疲劳寿命分布规律,给出接头在不同应力水平下疲劳可靠度函数,以及接头在指定可靠度下应力/寿命双对数曲线关系式(R-lnS-lnN曲线)。结果表明,ln ln[1/R(N)]与lnN呈现良好的线性关系,T型接头疲劳寿命服从Weibull分布;疲劳寿命可靠度双对数方程建立了可靠度、疲劳寿命以及疲劳应力的关系,可指导接头疲劳可靠性设计和工程应用。     

基于SEM的装甲车辆驾驶作业疲劳主要影响因素识别研究

在对装甲车辆驾驶作业疲劳影响因素调查研究的基础上,利用AMOS5.0建立了装甲车辆驾驶作业疲劳影响因素结构方程模型,并检验了其合理性,对作业疲劳主要影响因素进行了识别和分析,分析结果可为改善装甲车辆驾驶作业环境、科学训练、驾驶员选拔以及降低作业疲劳程度的研究提供借鉴和参考。