等寿命曲线的变截面钢板弹簧可靠性分析方法

提出了一种适用于变截面钢板弹簧等的疲劳寿命分析评价方法。基于Timoshenko梁理论提出一种简化分析模型,快速求解变截面钢板弹簧弯曲簧片和平直簧片在不同载荷工况下的弯曲应力。通过算例与ANSYS计算结果进行对比,验证了所提计算模型的准确性。基于名义应力法和Miner损伤累计理论对钢板弹簧疲劳热点进行疲劳寿命预测,得出交变载荷下的等寿命值曲线图,经对比与有限元分析的相关结论吻合较好,验证了本文所述方法的有效性。     

车载动态称重系统的研究

通过对载货汽车钢板弹簧悬架系统的分析,提出了利用BP神经网络根据钢板弹簧悬架系统的变形量来获得其所承受的载荷量的车载称重方案.利用单片机系统构建了一套车载动态称重系统及无线收发系统,编写了相应的测载和无线收发数据的软件,并进行了静态加载试验与各路面输入情况下的动态仿真分析.试验及仿真结果表明,所构建的系统能有效地应用于钢板弹簧悬架结构车辆载重的在线动态识别与道路管理.     

膜片弹簧大端载荷与变形特性计算方法的误差分析

针对利用A-L方法计算膜片弹簧载荷-变形误差较大的问题,归纳出解决该问题的3种方法:理论公式求解法、修正公式法、有限元法,分析了利用3种方法计算膜片弹簧的大端载荷-变形特性误差产生的原因,指出,对于工程应用,比较好的方法是将理论公式求解法、修正公式法、有限元法综合使用后建立经验公式.     

影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨

目前对钢板弹簧的计算方法有很多种,如ADAMS建模分析、共同曲率法及集中载荷法等,但影响钢板弹簧刚度的因素较多,理论计算与实际结果总存在偏差。本文通过对多架钢板弹簧的自由刚度、夹紧刚度、自由弧高、夹紧弧高等参数的测量,从试验数据中统计出钢板弹簧刚度在计算时的无效长度系数及修正系数等参数。并根据无效长度系数,通过Catia模拟出钢板弹簧夹紧前后弧高变化量。这样所得的计算结果更加贴近实际状态,对悬架系统设计和开发提供参考。     

基于预紧弹簧系统的桥梁挠度冲击系数量测方法

为了提高桥梁挠度及冲击系数测试的稳定性,在传统悬锤法基础上,基于弹簧预紧效应,提出了预紧弹簧法。首先依据车-桥耦合振动理论,以简支梁桥为对象推导了车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动方程,进行了室内试验和系统数值验证;在此基础上分别建立了车辆-桥梁-悬锤系统和车辆-桥梁-预紧弹簧系统的有限元模型,利用数值解法分析了横向风荷载对悬锤法和预紧弹簧法测量主梁挠度及冲击系数的影响;根据建立的车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动系统,研究了影响该方法精度的关键性因素,并给出系统参数选型优化经验公式。最后,以一座30 m预制装配式简支箱梁桥为例,在随机车载激励下,进行支架法、悬锤法和预紧弹簧法3种方法的对比试验。研究结果表明：预紧弹簧法与传统悬锤法相比,冲击系数受风荷载影响较小;无风环境下,预紧弹簧法易受铁丝抗拉刚度、弹簧刚度和悬挂长度的影响,而与初始预紧力值无关;通过合理选用参数,预紧弹簧法能够实现主梁与系统同相位振动;工程实例表明该方法与支架法挠度冲击系数平均误差为6.1%,精度高于悬锤法测量结果,该方法也可为桥梁结构静动载大位移测试提供借鉴。     

渐变刚性钢板弹簧的计算方法

本文用共同曲率法探讨了渐变刚性钢板弹簧的计算方法,推导出了这种板簧的载荷,变形及应力的计算公式,并介绍了一计算实例。     

基于滑行法的道路载荷测量方法对比研究

针对滑行法道路载荷测试准确性及方法选取问题,分析固定式风速仪法及车载风速仪法的差异,并对两种方法的测试结果进行比较,结果表明车载风速仪法具有较好的重复性与稳定性。     

重型卡车推力杆设计与校核

通过对现有文献资料研究,总结了钢板弹簧悬挂推力杆设计经验,在推力杆受力分析过程中,笔者推导出任意工况下推力杆的受力公式。该公式有效地解决了现有文献无法解释的上推力杆受力大于下推力杆受力的疑问,以及"推力杆实测载荷谱最大值与理论分析有一定出入"的问题,并提出了一种可对推力杆强度、稳定性进行校核的方法。     

"车一路"系统作用下路面平整度对车载动荷系数的影响

通过求解路面平整度随机模型和四分之一双自由度车辆模型构成的"车--路"系统运动方程的频域解,并根据文中定义的车载动荷系数,推导出了车载动荷系数与国际平整度指数标准差及行车车速的关系表达式并进行了参数研究.     

“车——路”系统作用下路面平整度对车载动荷系数的影响

通过求解路面平整度随机模型和四分之一双自由度车辆模型构成的"车——路"系统运动方程的频域解,并根据文中定义的车载动荷系数,推导出了车载动荷系数与国际平整度指数标准差及行车车速的关系表达式并进行了参数研究。     

求解多片钢板弹簧刚度与应力的新模型

本文提出了一种求解多片簧刚度与应力的新模型。模型假定片间有多个确定的接触点，每个接触点处作用着集中力。根据板簧变形协调原理，导出相应的方程。采用一种逐步搜索逼近法，可解出各个接触点的位置及作用力的大小，并进一步求得各叶片的应力分布，挠度曲线及弹簧刚度，计算结果与实测结果对比表明，新模型求解精度高，速度快，可直接应用于多片簧的设计计算。     

渐变刚度钢板弹簧的设计计算

本文探讨了渐变刚度钢板弹簧的变形规律，并导出这种结构型式钢板弹簧的载荷，变形，应力的设计计算公式。     

汽车跑偏测试系统中的相机标定技术研究

欲保证基于摄影测量的汽车行驶跑偏在线自动测试系统的测试精度,需对测试用CCD相机进行精确标定.CCD相机标定常用的算法有空间后方交会法和直接线性变换(DLT)法等2种.通过对2种相机标定方法基本原理的分析,结合汽车行驶跑偏在线自动测试系统的特点,从相机标定精度和稳定性出发,探讨了相机标定算法的选用原则及控制点类型对标定...     

轴载测定与轴载谱分析

在路面设计中轴载是很重要的交通参数，要获得实际轴载谱，最准确的方法就是进行轴载调查，目前国内对轴载调查的方法，调查的内容，使用的仪器要求以及轴载谱的表现形式等还没有进行过系统的研究，尚未形成统一的规定，本文论述了轴载测定与轴载谱分析的方法和各个环节的要求，并结合上海市的轴载测定给出了实例和建议，为标准轴载测定和轴载谱分析方法的形成提供参考。     

齿轮载荷谱双信号同步采样编制法

本文根据齿轮轮齿受载特点及失效形式,提出概念上更清晰的两种齿轮载荷谱编制方法,采用了齿轮扭矩转速双信号同步采样法。对采样方法和计算方法做了分析,并编出程序框图,给出实例。本文方法比传统方法更符合轮齿受载实际情况,将有助于提高齿轮强度分析、试验、设计的可靠性。     

用搜索法求解渐变刚度钢板弹簧刚度和应力

提出了一种求解渐变刚度钢板弹簧的新模型，并用搜索法求解渐变刚度钢板弹簧的片间作用力、刚度与应力。模型假定片间有多个接触点，每个接触点处作用着集中力。根据板簧的变形条件，导出相应的方程。采用逐步搜索的办法，解出各个接触点位置及作用力的大小，并进一步求得各叶片的应力分布、挠度曲线及弹簧刚度。计算结果与实测结果对比表明，新模型求解精度高、速度快。     

强化处理工艺影响膜片弹簧载荷变形关系的分析

研究了强化处理工艺对膜片(碟形)弹簧载荷变形特性的影响机理,并进行了载荷变形特性试验,通过试验数据分析载荷变形与喷丸、强压等强化处理工艺的关系,发现残余应力是强化处理效果的主要表现形式.采用X射线应力仪对样件进行了残余应力测试,分析了残余应力的分布规律,发现残余应力和局部材料特性改变是影响载荷变形的主要因素,由此给出了初步解决方案.     

Inverse identification of wheel–rail contact forces based on observation of wheel disc strains: an evaluation of three numerical algorithms

In this paper, three numerical algorithms for the identification of wheel–rail contact forces based on measured wheel disc strains on an instrumented railway wheelset are discussed and compared. The three algorithms include one approach resting on static calibration, one that is applying a Kalman filter and the third is exploiting an inverse identification scheme. To demonstrate and evaluate the alternative methods, two load cases including periodic excitation by sinusoidal wheel–rail irregularities and transient excitation by an insulated rail joint are considered. Based on a previously presented vehicle–track interaction model in the time domain, load scenarios are defined by taking the calculated vertical wheel–rail contact forces as the reference force to be re-identified by the proposed algorithms. The reference contact forces are applied on a finite element model of the wheel to generate synthetic observation data, that is, radial strains at the positions of the strain gauges, serving as input to the identification procedures. It is concluded that the inverse identification scheme leads to superior accuracy at higher computational cost. If on-line implementation and evaluation is required, the Kalman filter generates better accuracy than the static calibration approach.     

影响板簧主片断裂的因素及校核方法研究

针对某款10米客车少片簧主片异常断裂故障,提出了板簧悬架力学图解分析方法、扭转角刚度计算方法和适用各种工况的主片应力计算校核方法。相比常规校核方法,增加吊耳摆角、板簧弧高、板簧座位置、板簧扭转角刚度、离心力等因素的影响分析,从而了解主片断裂的机理,完善校核方法。