汽车零件耐磨寿命及可靠度计算的探讨

本文应用数学方法改进了汽车零件耐磨寿命及可靠度的统计计算方法，使之更加符合实际情况。     

金属电弧喷涂修复汽车零件的工艺参数优化

从零件磨损的基本规律入手，提出零件的耐磨寿命与可靠度函数，分析该函数的规律，提出磨损速度是影响可靠度的主要因素。影响磨损速度的因素有两方面：外部因素(即使用因素)和内在因素(即零件表面的耐磨性)。在前者情况相同的条件下，提高零件的可靠度主要是通过提高表面耐磨性来实现的。影响喷涂层耐磨性的参数主要是：喷涂距离、空气压力、送丝速度和电参数。对这四个参数进行优化试验设计、列出正交试验计划表。按表试验得出磨损试验数据，进行方差分析，得出最佳工艺参数组合。     

既有结构剩余技术寿命预测

依既有结构的技术使用寿命密度函数服从截尾分布，建立了既有结构的条件可靠度和失效率函数，从期望效益与期望经济风险的优化分析着手，提出了一种既有结构剩余技术寿命的预测方法。     

随机车流-风联合作用下沿海大跨度斜拉桥拉索疲劳寿命预测

为了预测沿海大跨度斜拉桥拉索在车流、风和波浪等变幅荷载长期作用下的疲劳寿命，提出了沿海大跨斜拉桥拉索在随机车流、风和波浪荷载联合作用下拉索应力谱的计算方法和步骤，并基于线性疲劳累积损伤理论建立了斜拉桥拉索疲劳可靠度的计算框架。首先，根据桥上实测车流数据，建立了随机车流模型，基于桥址处风浪观测数据，运用二维Copula函数建立了桥址处风浪联合概率模型。然后，将生成的随机车流及风浪荷载作为外部激励，基于风-浪-车-桥耦合振动数值模拟平台，实现随机车流、风、浪荷载联合作用下的斜拉索应力谱的计算分析。最后，基于线性疲劳累积损伤理论推导了服役期内斜拉索疲劳可靠度及疲劳寿命预测公式，并以一座沿海大跨斜拉桥为例，结合桥址处的实测车流、风和波浪数据，计算了拉索在随机车流、风和波浪荷载联合作用下关键拉索的疲劳寿命。结果表明：车辆荷载主要影响拉索的应力响应均值，风荷载主要影响拉索的应力响应的脉动部分，而波浪荷载对拉索的应力响应影响非常小，可以忽略。此外，在随机车辆、风和波浪荷载共同作用下，拉索的日累积疲劳损伤符合威布尔分布，并且岸侧拉索的中间索疲劳寿命最低，为121年。研究成果可为沿海大跨度斜拉桥拉索疲劳可靠度分析及疲劳寿命预测研究提供参考。     

沥青路面结构材料的均匀性及其影响

分析均匀性对路面强度、疲劳寿命及可靠度的影响，通过提高路面施工机械化和施工管理水平来增加施工均匀性是延长路面使用寿命的关键。     

考虑目标可靠指标时变的既有桥梁动态可靠度评估

目标可靠指标是结构可靠性鉴定的基本依据，目前，既有桥梁可靠度评定都没有考虑目标可靠指标的时变性，可能会导致评估结论出现偏差。对考虑目标可靠指标时变的既有桥梁动态可靠度评估方法进行探讨。基于该方法，对马迹塘公路桥进行承载能力可靠度评估，并预测该桥的剩余寿命。     

基于可靠度的桥梁结构剩余使用寿命预测方法

按基于某一限值可靠度的方法对既有桥梁结构剩余使用寿命进行了研究，在介绍了相关文献的半经验半理论的预测方法和基于动态可靠度预测方法的基础上，对拟采用维修或加固措施以延长剩余寿命的桥梁，提出了基于体系可靠度并考虑最优维修方案组合的寿命预测方法，并建立了优化数学模型。研究表明：该方法以桥梁的完整使用周期为研究对象，从而确定与安全、经济的维修决策相对应的最优使用寿命，但仍有许多问题需做进一步研究。     

基于神经网络的斜拉桥钢箱梁局部连接细节腐蚀疲劳可靠度研究（双语出版）

腐蚀与疲劳是影响斜拉桥钢箱梁服役可靠性的关键因素，为研究两者双重作用下斜拉桥钢箱梁服役期可靠度的衰退规律，开展了基于神经网络技术的斜拉桥钢箱梁局部连接细节腐蚀疲劳可靠度分析。首先，通过疲劳强度与钢材强度的关系以及腐蚀引起的钢材抗力衰变，得到了钢材腐蚀疲劳抗力时变模型。然后，通过基于均匀设计法的神经网络技术和非线性有限元方法进行斜拉桥钢箱梁腐蚀疲劳时变可靠度分析。采用均匀设计法得到影响结构可靠性的基本随机变量的设计样本点，基于ANSYS求解样本点处疲劳荷载作用下的钢箱梁应力幅，通过神经网络得到钢箱梁构件的应力幅函数显式表达式。在建立腐蚀疲劳抗力和疲劳荷载效应时变模型的基础上，构建了斜拉桥钢箱梁局部连接细节腐蚀疲劳时变可靠度的显式功能函数，基于FERUM程序采用JC法计算斜拉桥钢箱梁腐蚀疲劳时变可靠指标。最后以苏通大桥为例，采用所提方法对钢箱梁局部连接细节服役期的腐蚀疲劳时变可靠度进行了计算，并进行了参数敏感性分析。结果表明：桥面板和U肋腐蚀疲劳可靠指标均随时间增加而减小，但桥面板腐蚀疲劳可靠指标衰退越来越快，而U肋腐蚀疲劳可靠指标则衰退越来越慢，桥面板腐蚀疲劳寿命不足100年。研究结果为斜拉桥钢箱梁服役期的运营维护提供了指导。     

基于可靠度的结合梁桥评估

系统可靠度可以作为既有桥梁结构有效评估的重要工具。主要研究桥梁结构系统,如结合梁桥的系统特性,目的是识别荷载及抗力参数,确切地阐述极限状态函数,提出作为结构系统的全桥的可靠度分析步骤。对桥梁单独构件(主梁)进行了可靠度计算,并与桥梁的系统可靠度进行比较。得出的系统可靠度可以用作合理的桥梁设计及评估的依据。     

沥青路面结构的模糊可靠度分析

结构的可靠度不仅与确定影响因素和不确定影响因素有关，而且与破坏准则的模糊不确定性有关。考虑到这些不确定因素的影响，利用结构可靠度理论和模糊数学，讨论和分析了结构破坏的隶数函数的内涵，并提出了一种计算结构模糊可靠度的公式，以沥青路面为例进行了分析。     

纳米陶瓷添加剂在可生物降解基础油中的抗磨性能研究

以生物降解能力强且综合性能好的菜籽油作为基础油,以极压和抗磨性能较好的纳米材料作为添加剂,采用MS-800型四球磨损试验机对试验油极压特性、抗磨性能和摩擦因数进行了研究,分析不同纳米陶瓷添加量对其性能的影响;通过现有润滑油性能的对比,采用均匀设计安排试验,应用SPSS软件对纳米材料与其他添加剂的配伍性进行了回归分析。结果表明：纳米陶瓷添加剂的加入使菜籽油的摩擦性能显著提高,且加入比例得当能满足润滑油的要求;当纳米陶瓷的添加量（质量分数）为1.5%时,相应的最大无卡咬负荷PB值最高达646.8N,磨斑直径最小达0.59mm,摩擦因数最大可降低27%;纳米陶瓷与其他添加剂的复配以及相互作用可提高菜籽油的极压和抗磨性能。     

Studies on friction and wear characteristics of cam and follower: influences of soot contamination in engine oil

In order to clarify the friction and wear mechanism of the contact between cam and follower in the valve train incorporated in an EGR system, an experimental investigation was performed with a cam-follower test rig. A fresh CD-class SAE10W-30 multigrade oil and its deteriorated versions with different contaminants were tested. Changes in friction force and amount of wear were measured during the course of the tests. The influence of the soot in the deteriorated oil was examined by mixing the exhaust gas soot blended with the dispersant, ZnDTP and MoDTC additives. Results are summarized as follows. (1) The friction fluctuated and gradually increased with the lapse of time in case of contaminated oils with the soot. (2) Under the coexistence of ZnDTP and MoDTC, however, the friction gradually decreased in spite of existence of soot. (3) The soot dispersed in the oil increased wear rate and reduced the anti-wear effect of the ZnDTP. (4) The smallest wear rate was observed because the anti-wear effect was maintained owing to the MoDTC.     

汽车轮毂油封的开发

轮边减速桥已经得到广泛的应用,但轮毂油封仍采用普通油封的结构形式,造成密封效果差,使用寿命低,一但漏油将影响制动性能。新研制的FKM材料组合式油封产品具有较好的密封性能和较高的可靠性能,在耐温、耐磨、耐油等方面都得到很大的提高,其台架试验寿命高达1 634 h。该研究成果已经应用在轮边行星齿轮减速装置上。     

谈空气滤清器对内燃机使用寿命的影响及拟解决方法

从内燃机使用过程中的经济性、可靠性、排污量与使用寿命之间的关系入手，简析颗粒磨损对内燃机使用寿命的影响；指出了国产内燃机空气滤清器使用中存在的问题，提出了适合中国国情的空气滤清器的使用、更换及鉴别方法。     

轿车变速器可靠性分析和验证

以某六速电控液力传动自动变速器为例,介绍了轿车用变速器的可靠性分析和验证方法。根据齿轮疲劳强度的应力-寿命曲线,编制了计算机辅助分析程序,得到了设计目标寿命与实际积累损伤之间可等同比较的威布尔分布的时间尺度参数。提出了客户应力数据的采集方法和威布尔分布参数生成方法。根据应力强度干涉理论,求出在可靠性目标下的齿轮强度期望特征寿命,确定了试验的目标应力、样本量和试验循环。阐述了验证试验过程中故障处理原则。     

内燃机气缸套磨损检测与使用寿命预测

采用电容法测量了气缸套在全寿命周期内的磨损量,分析了其磨损特征,得到了气缸套磨损随使用时间的发展趋势,指出在主推力面上、下止点附近的磨损量代表了气缸套的磨损程度,该区域的磨损量超过限定值会造成气缸套漏气失效,因此,可以将该区域的磨损量作为气缸套使用寿命评估的依据。根据气缸套磨损分析结果建立了人工神经网络模型,评估其使用时间,并预测其使用寿命。检测结果表明,采用BP网络模型进行气缸套的磨损状态评估与寿命预测是有效的,检测结果与实际值相近。     

蒙特卡罗法在汽车半轴可靠性寿命估算中的应用

利用产品的零部件的寿命试验或现场有限的失效数据，统计推断其寿命分布函数是可靠性应和技术中的重要环节。采用统计分析法是一个很复杂的工作，本文采用蒙特卡罗法，结合解放ＣＡ１０９１型汽车半轴的寿命试验数据，推断解放ＣＡ１０９１型汽车半轴的寿命分布函数及其在工作能力充许的条件下的最小半轴轴径尺寸，并编写蒙特卡罗法的计算机程序，使其具有较好的使用价值。     

基于机构运动及磨损理论的伸缩装置滑动支承磨损评估方法

为评估运营阶段风及车流作用下大跨桥梁转轴式伸缩装置的服役状态,融合机构运动理论及磨损机理建立转轴式伸缩装置滑动支承构件的磨损寿命评估方法。以变杆长双滑块双导杆四连杆机构的运动理论为基础,推导了多滑块多导杆的伸缩装置机构运动学数值仿真模型;基于Archard磨损理论提出了伸缩装置滑动支承磨损深度计算模型,以失效概率为指标建立了伸缩装置滑动支承磨损寿命的评估方法;以一单跨悬索桥为算例,对风和车流作用下伸缩装置滑动支承的服役年限及其年更换次数进行定量评估。分析结果表明：建立伸缩装置的机构运动仿真模型,通过与8缝伸缩机构的运动试验数据对比,验证了仿真模型的准确性;利用伽马分布能够较好地模拟伸缩装置滑动支承磨损深度的累加概率特性;随机车流和风作用下,悬索桥伸缩装置滑动支承的服役年限随距滑动侧越近而越小,失效概率反之;一般流和风速10 m·s^-1工况下,超82%的滑动支承服役年限小于15年;不同车流密度-风速联合作用对伸缩装置滑动支承的服役年限影响显著,伸缩装置滑动支承的合理更换周期应依据桥址交通量荷载水平及风场条件制定;建立的转轴式伸缩装置滑动支承磨损寿命评估方法可为同类型伸缩装置机构的磨损寿命评估提供参考借鉴。     

基于CAN的无触点车灯开关控制系统研究与实现

应用CAN和霍尔元件设计了无触点式车灯组合开关控制系统。与传统的接触式开关系统相比,基于霍尔元件的无触点开关具有速度快、无机械磨损、无瞬问抖动、安全可靠以及寿命长等优点;与传统的开关控制系统相比,基于CAN的数字化开关控制系统具有节约安装成本、易于维护、可靠性高以及稳定性好的特点。通过搭建系统的硬件平台和设计车灯组合开关控制系统的控制软件,并进行实验,实验结果表明,提出的设计及实现方法是可行的。     

发动机爆燃与电子爆震限制器的使用

爆燃使发动机过热,功率降低,油耗增加,缩短发动机的使用寿命。安装爆震限制器后,爆震传感器根据发动机是否爆燃输出不同的电压信号,通过爆震限制器调节点火提前角。本文介绍发动机爆燃的原理,并详细阐述BX-1型爆震限制器的结构原理,及安装之后的功效、注意事项和调节。