堆焊热轧传送辊热疲劳试验机控制器研制

简要介绍了堆焊热轧传送辊热疲劳试验机的机械部分原理,着重介绍用于该试验机控制器的研制.控制器采用8031单片机.介绍了其硬件电路的组成,编制了相应的软件.通过安装调试证明,研制的控制器能自动记录热疲劳试验次数,能抗1000Hz中频感应加热电源的干扰,运行可靠,可应用于堆焊热轧传送辊的热疲劳试验机上.     

基于门限值控制的汽车ABS控制器的研制

在研究汽车ABS的基础上，研制了适用于液压制动系统的基于门限值控制的ABS控制器．介绍研制的控制器。并对研制出的样件在试验台上进行实验．实验结果表明，采用80C196KC单片机为核心的汽车ABS控制器能够达到防抱死控制的目的和要求，硬件设计和软件算法正确，输入信号的确定与处理方法是恰当的，控制逻辑选择基本合理．     

新型防抱死制动系统(E-ABS)的应用研究

介绍了一种新型的电动防抱死制动系统（E－ABS），并对简化的汽车制动模型运用PID控制器及Fuzzy-PID控制器进行仿真试验，仿真结果表明这两种控制器能取得较好的控制效果。     

电动转辙机可靠性试验的监控系统研究

为电动转辙机可靠性试验，研制了可编程序控制器与微机配合的监控系统。本主要介绍了系统的组成、工作原理及性能。     

45Cr4NiMoV轧辊堆焊焊条堆焊工艺及性能研究

研究了一种用于45Cr4NiMoV钢轧辊修复的耐磨堆焊焊条．工艺试验表明，采用打底焊过渡层的方法可有效防止堆焊时出现裂纹．金相显微分析表明，研制的轧辊堆焊焊条的堆焊合金组织是马氏体基体和少量碳化物．性能测试结果表明，堆焊层的平均硬度在HRC52左右，满足45Cr4NiMoV轧辊材料的硬度要求，耐磨性远远大于45Cr4NiMoV轧辊材料。是其耐磨性的127．5倍，可用于轧辊的修复堆焊．     

烧结机破碎齿耐磨堆焊层的金相分析

烧结机破碎辊的单(双)齿是承受高温冲击磨损的工件.本文对其堆焊层的金相组织、高温性能及抗磨性进行了测试与分析,采用高温金相、透射电镜、电子探针等检测手段,查明了堆焊层的组织构造.通过微区成分分析证实骨络状组织为 Fe4(Cr,Mo)2C型复合碳化物.文中还对自行研制的 L2型高温耐磨堆焊焊条堆焊层的组织性能进行了分析,证实其性能完全满足烧络机单(双)齿辊的技术要求.     

高速铁路轴承专用试验机测控系统

研制了高速铁路轴承专用试验机的测控系统.该系统满足国家铁道关于机车车辆轴箱滚动轴承在轴箱试验机上的热试验和耐久性方法的标准,同时具有转速和载荷的自动控制、能适应不确定的试验规程和试验控制步骤的特点,满足高速铁路轴承的性能检测和模拟试验的要求.     

基于道路基础设施的车道追踪控制器算法

基于道路基础设施而实现的车道追踪控制技术是当今智能公路领域的核心研究内容之一。2001年6月研制的车道追踪控制器在交通部公路公路交通综合试验场900m的智能公路测试跑道上实现了车道自动追踪的控制任务，并且控制结果达到并超过ISO／TC204WG14标准化草案NP17361LDWS对车道偏离预警系统的要求。分析了该控制器的结构，推导了该控制器的解析表达式，给出了该控制器的参数，并对实验结果进行了分析。     

发动机缸套—活塞环磨损模拟试验机及其试验分析

介绍了自制的ＦＧＭ－１缸套－活塞环快速模拟磨损试验机的原理与主要结构，。并利用实际使用的缸套和活塞环作为试样，在一定范围内对载荷，速度和润滑量参数的组合进行试验，验证了试验机的模拟性，性能稳定性，测试系统的重复性与灵敏性。实验结果表明，所研制的试验机可有效地对缸套，活塞环的磨擦学特性进行了研究。     

土工织物室内试验设备的开发与研制

为了开展土工织物室内试验研究，对应变式三轴剪力仪进行改造并研制了土工织物三向受力多功能试验机，以便能为土工织物在应用中出现的理论与实际问题进行系统的试验研究。     

主梁新细节的疲劳寿命预测及参数分析

为研究沪通铁路长江大桥主梁新细节的过焊孔半径、过焊孔形状、焊脚尺寸对大桥疲劳性能的影响,采用热点应力法预测疲劳寿命,并将其与9个试件的疲劳实验结果进行比较,在此基础上建立有限元模型进行相关参数分析.研究表明:基于热点应力法预测的主梁新细节的疲劳寿命与试验测试值存在一定差异,但均小于15%;主梁新细节过焊孔附近的翼缘板网格尺寸对其热点应力影响较小,小于1.6%,对此焊接细节采用两点外推法与三点外推法计算热点应力均是可行的;焊脚尺寸、过焊孔半径对热点应力、翼缘板的最大应力有一定的影响,但变化幅度均不超过10%;热点应力、腹板、翼缘板最大应力受长短半轴比的影响显著,腹板最大应力的变化幅度达21.6%,而其他两者均未超过10%.建议在有条件时可采用椭圆形过焊孔的焊接细节,且长短轴之比适当取大些.      

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳验算

为了解决正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题,提出将热点应力法应用于其疲劳验算.该方法采用ANSYS子模型模块,通过国际焊接协会的线性外推方法,计算获得验算部位的热点应力.基于热点应力法给出正交异性钢桥面板的疲劳验算流程,对验算涉及的问题结合甬江桥实例进行了探讨.研究结果表明:与名义应力法相比,热点应力法可以反应正交异性钢桥面板疲劳开裂的实质;利用热点应力法对甬江桥正交异性钢桥面板加劲肋与横隔板连接部位的加劲肋进行疲劳验算,得出该构造细节的疲劳寿命为73 a.      

基于热点应力法的矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳评估

为准确评估矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳性能, 引入热点应力法, 可通过平面杆系模型、空间杆系模型和三维实体模型计算节点焊趾处的热点应力幅, 并通过对52个节点疲劳试验数据回归分析, 拟合得到热点应力幅-循环次数曲线; 选取陕西黄延高速一座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为典型案例进行节点疲劳评估, 并对原有节点设计方案的构造进行优化。研究结果表明: 相比于墩顶矩形钢管混凝土节点, 跨中矩形钢管节点热点应力幅更大, 为60.1 MPa, 发生在主管表面, 但是小于欧洲规范Eurcode中的容许疲劳强度71 MPa, 满足疲劳设计要求; 对跨中疲劳易损节点进行设计构造优化, 原设计矩形钢管节点变为矩形钢管混凝土节点后, 管内混凝土改变了节点局部刚度, 使相贯线焊趾处应力分布均匀, 支、主管表面热点应力幅平均降低25.1%, 对原设计节点进行焊缝后处理, 可有效消除焊接初始拉应力, 改善节点疲劳性能, 支、主管表面热点应力幅平均降低14.9%;采用空间杆系模型对优化后的跨中矩形钢管混凝土节点进行疲劳评估, 支、主管表面最大热点应力幅分别为58.9、54.1 MPa, 大于三维实体模型计算得到的支管和主管表面最大热点应力幅45.2、47.1 MPa, 空间杆系模型计算结果偏保守, 且无法像三维实体模型一样准确计算不同热点位置的疲劳效应, 也无法准确判断疲劳开裂起始位置。      

水泥混凝土桥梁沥青混凝土铺装层的疲劳性能

为了提高水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的使用寿命,以复合梁试验评价不同的桥面沥青铺装结构的疲劳性能,采用有限元法分析荷载作用下复合梁试件具有与实际梁体一致的应力响应,并采用复合梁疲劳试验测试不同桥面沥青铺装层组合的疲劳寿命。由试验结果可知,复合梁破坏模式与桥梁铺装实际破坏形式一致,相同的铺装结构在加入防水粘结层后寿命可增长8倍,铺装材料加入纤维可使疲劳寿命增长20%以上;SMA和纤维加筋的AC组合是本次试验中的最优结构。     

沥青疲劳特性的研究

受粘弹特性的影响,沥青的疲劳特性具有特殊性.目前已有研究发现沥青具有自愈性,即荷载停止作用后沥青的模量可以慢慢恢复.因此开展不同荷载作用模式下沥青疲劳特性的研究是十分必要的.文中借助于DSR研究了连续加载模式下沥青的疲劳特性,采用4种沥青疲劳评价指标(50%G*,DER,DR,δ)评价了沥青的疲劳特性,研究了沥青的自愈能力.研究表明:沥青的疲劳性能随着应力的增大而降低.当控制应力较大时,模量随着荷载作用次数的增加而减小;当控制应力较小时,出现硬化现象.50%G*,DER,DR,δ这几种疲劳寿命评价指标均存在一定的不足.沥青的自愈性对沥青的疲劳特性有重要影响.荷载停止作用初期,沥青模量的恢复程度较大.当时间足够长时,沥青的模量可以恢复到初始模量,但粘弹比例发生了变化.     

正交异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳性能

为了揭示正交异性钢桥面板弧形切口母材的开裂机理, 采用有限元程序ANSYS建立钢箱梁节段模型与钢桥面板单元子模型, 为确保计算的精确性, 进行了网格无关性检查, 分析了弧形切口疲劳细节在移动轮载作用下的应力响应特征, 分别采用热点应力法与名义应力法评估了弧形切口细节的疲劳性能, 并研究了横隔板厚度与切口形状对构造细节应力的影响。研究结果表明: 弧形切口细节应力影响线长度在纵桥向为横隔板间距的2倍, 因而可用疲劳车的中轴组单独加载, 根据AASHTO LRFD, 1辆5轴疲劳车会在该构造细节上产生2或3个应力循环; 弧形切口在纵、横桥向的最不利荷载位置分别为轮载中心作用于纵肋腹板与面板交界处和中轴前轮作用于距横隔板0.3m处; 弧形切口边缘应力集中点的应力方向与水平面的倾角为67.2°; 疲劳评估结果与名义应力提取位置密切相关, 可采用热点应力法并基于FAT125的疲劳寿命曲线进行弧形切口的疲劳评价, 也可根据疲劳等效原则提取距切口边缘5mm处的应力, 并基于名义应力法开展疲劳评价; 建议采用Eurocode 3中圆弧半径较大的公路桥梁切口形状, 其热点应力与研究的切口形状相比降低了12.4%, 且当横隔板厚度不小于12mm时, 弧形切口细节的应力幅小于截止应力幅, 为无限疲劳寿命; 横隔板弧形切口的开裂与切口形状不佳、横隔板厚度偏小、制造工艺不完善以及货车通行量大等因素密切相关。      

基于JTP规范的大型油船疲劳强度研究

文章利用MSC.Patran软件建立船体有限元模型,结合JTP规范中疲劳强度的校核方法,应用热点应力法,针对热点部位进行有限元分析,并计算其疲劳累积损伤。计算结果显示,疲劳寿命满足设计要求。     

海洋平台KK型管节点的疲劳性能试验研究

以某自升式海洋平台为研究对象,进行了空间KK型管节点在轴力作用下的疲劳性能的试验研究.通过对管节点模型的试验测试,得到了KK节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的热点应力分布及节点的应力集中系数,并采用S-N曲线法对KK型管节点的疲劳寿命进行估算.通过对比分析,指出了试验方法与规范计算方法在管节点疲劳性能分析上的差异性.     

钢轨硬度对疲劳裂纹萌生和钢轨磨耗的影响

为了研究钢轨磨耗和疲劳裂纹萌生寿命与钢轨硬度的关系，基于Archard磨耗模型和临界平面法疲劳裂纹萌生预测模型，结合磨耗和型面变化分段迭代和疲劳损伤累积，提出了钢轨疲劳裂纹萌生和磨耗共存预测方法；对4种不同硬度钢轨的磨耗发展、疲劳损伤累积以及疲劳裂纹萌生寿命进行研究. 结果表明:该方法预测的裂纹萌生寿命与现场观测结果有较好的吻合性；高硬度钢轨可以降低磨耗、延长疲劳裂纹萌生寿命，适合在小半径曲线上应用；4种硬度的钢轨中，钢轨硬度每提高10 HBW，平均磨耗发展率将降低约3%～6%，疲劳裂纹萌生寿命延长约9%～12%；对比U78CrV/U76CrRE热轧钢轨，U78CrV热处理钢轨的平均硬度值增加了17.9%，磨耗发展率降低了约19.8%，疲劳裂纹萌生寿命延长了约57.7%；在轮轨摩擦系数为0.3时，4种钢轨的疲劳裂纹均萌生于轨面1.0～2.5 mm以下的亚表面范围内，距离轨顶中心15～18 mm.      

Looper-tension <Emphasis Type="Italic">H</Emphasis><Subscript>∞</Subscript> control for hot strip finishing mills

The development of an innovative H _∞ controller for looper and tension control in hot strip finishing mills is traced based on approximately linearized model. This solution has been considered thanks to its well-known robustness and simplicity characteristics concerning disturbances’ attenuation. The controller is designed based on an optimal problem with linear matrix inequality (LMI) constraints, and the problem is solved by the mincx function of Matlab LMI Toolbox. Simulation results show the effectiveness of the proposed controller compared with conventional ones.