基于响应面法的转向架构架结构强度分析

为了快速准确地评估转向架构架的结构强度,将响应面法和可靠性理论相结合对其进行结构强度分析.运用APDL语言建立转向架构架的参数化模型,并根据标准计算其结构强度.考虑试验设计方法对构架响应面函数精度的影响,分别采用中心组合设计、Box-Behnken设计和三水平全因子设计三种试验设计方法对其进行样本点的选取.利用最小二乘法对试验数据进行拟合,建立构架的多项式响应面函数.基于响应面函数,采用Monte-Carlo方法和应力-强度干涉理论对构架进行结构强度的可靠性分析.研究结果表明:试验设计方法的不同对响应面函数精度的影响较大,通过中心组合设计拟合的响应面函数精度较低,三水平全因子设计相比Box-Behnken设计在拟合精度相似的条件下,计算量较大.三种试验设计方法下,转向架构架的结构可靠度分别为0.97,1和1,表明了响应面函数的精度对准确评估构架的可靠性具有重要作用,同时为准确评估构架的结构强度提供了理论指导.     

基于节点耦合技术的螺栓强度可靠性分析

针对基于非线性MPC接触方法的螺栓强度可靠性分析耗时长,效率低的问题,提出一种基于节点耦合技术和响应面法的螺栓强度可靠性分析方法.以某地铁司机室座椅连接螺栓为研究对象,首先根据节点耦合技术模拟接触行为建立其有限元模型并进行强度分析;其次将分析结果与螺栓强度的接触非线性分析结果进行对比;最后,参数化座椅连接螺栓节点耦合模型,对设计变量进行中心复合设计,拟合螺栓强度的多项式响应面函数,根据应力-强度干涉理论建立极限状态函数,采用拉丁超立方抽样方法对螺栓强度进行可靠性分析.实验结果表明:可以采用节点耦合技术模拟接触行为,同时,该可靠性分析方法能在极大程度上节省螺栓强度可靠性分析所用的时间.     

动态宏观路段行程时间模型研究

在分析和对比了静态交通分配和动态交通分配条件下的路阻函数的不同之处和静态交通分配下路阻函数局限性的基础上，根据交通流理论和集散波分析，提出考虑信号交叉口排队长度的有度动态路段行程时间模型(SQ)，该模型以在动态交通分配条件下的车流密度和交叉口信号参数为变量的动态路段阻抗函数模型，文中实例证明SO模型能适用于大型动态交通网络复杂的动态交通分配(DTA)计算．     

高速公路避险车道制动坡床长度可靠性设计

在进行高速公路避险车道设计时,为保障制动失效车辆进入制动坡床后能安全减速停车,引入可靠度理论,根据极限状态确定避险车道制动坡床长度计算模型,基于该模型构建制动坡床长度的可靠度功能函数,对驶入速度、滚动阻力系数、制动坡床坡度等相关参数进行统计并分析其分布规律,采用蒙特卡罗法计算主线设计速度分别为120、100、80 km/h的高速公路避险车道制动坡床长度的可靠概率。以高速公路路面结构可靠概率95%为要求,对避险车道制动坡床长度进行可靠性设计,给出不同主线设计速度对应的制动坡床长度推荐值。结果表明：避险车道制动坡床长度设计值随着设计驶入速度而变化,120、100、80 km/h主线设计速度对应的可靠概率分别为39.55%、46.68%和54.03%,安全可靠程度不足。主线设计速度为120、100、80 km/h时对应的制动坡床长度安全建议值由对应的最小安全设计驶入速度126、123、122 km/h与设计选取的纵坡和坡床材料综合计算得出。     

Burgers粘弹性模型在沥青混合料疲劳特性分析中的应用

本将Ｂｕｒｇｅｒｓ模型作为沥青混合料的粘弹性本构模型，提出了一种根据动态试验确定Ｂｕｒｇｅｒｓ参数的方法。研究表明，并联参数Ｅｔ，η２与试验频率及温度相关，串联参数Ｅ１η则仅取决天试验频率的极限特性。此外，通过引入一个损伤函数，提出了一种应用Ｂｕｒｇｅｒｓ模型分析沥青混合料疲劳过程的方法，应用这种方法，可以计算应力控制和应变控制疲劳过程中的耗散能密度及其变化，并可根据常应变疲劳方程导出常应力疲劳     

基于虚拟变量法的结构可靠度参数敏感性分析

在结构可靠度分析中,功能函数通常是强非线性的,并且随机变量之间往往存在相关性,这给基于一次二阶矩法原理的参数敏感性分析带来了困难。为此,提出了一种基于虚拟变量法的结构可靠度参数敏感性分析方法,推导了相关随机变量的敏感性计算公式,在计算可靠指标时无须求偏导,计算效率高。工程算例分析表明,在功能函数为非线性、变量之间相关的情况下,该计算方法是一种有效的结构可靠度敏感性分析方法。     

反求建模中常见二次曲面拟合方法

针对机械零件反求建模过程中常见二次曲面的表面重建问题,提出了曲面拟合分步计算法.该算法根据数字化离散点的三维坐标及各点的法矢量,利用零件表面的几何特征建立拟合计算目标函数,把二次曲面拟合问题转化为线性最小二乘计算问题;通过拟合计算提取曲面的几何参数,为建立机械零件实体及特征模型打下基础.     

机械零部件失效相依方向可靠性模型

为判定机械结构系统可靠性工程中相关性失效的相依方向,在线性回归背景下,根据线性相关系数的特性,建立了可靠性变量判定模型.应用Copula回归函数,将该模型扩展到对一般非对称型相关结构可靠性的相关性失效方向判定,并应用于判定机车设备转轴的磨损失效和变形失效相关性失效方向,得到其磨损量偏度系数、变形量偏度系数分别为2.362×10-6和9.665×10-33.研究结果表明,磨损失效占有主导地位,与实际转轴的主要失效形式一致,验证了该模型的有效性.      

频闪动态干涉法测量离面位移的研究

频闪视觉测量和频闪干涉测量代表了目前先进的微机电系统动态测试技术,尤其在非接触无损测量技术有重要意义.通过微机电三维静动态测试系统,综合运用等厚干涉原理和基片曲率法,实时测量,计算出镀膜样品在升温和退火过程中应力的变化.结果表明,该方法适合测量微机电器件的离面位移.     

钢筋混凝土结构材料强度折减综合效应研究

针对影响材料性能的各种因素做了分析研究,根据各种因素对材料参数的影响程度给出了相应量化计算模型或获取方式。广泛总结了现有结构材料耐久性研究的相关理论和试验研究成果,提出了材料强度综合折减效应,并给出了其计算模型。