车用发动机寿命预测方法研究

介绍了车用发动机状态预测的现状,并就发动机状态特征参数的选取、预测问题的数学描述以及各种方法作了系统阐述。最后,在综合比较几种预测方法的基础上,提出了将神经网络、模糊分析与混沌理论相互融合的发展方向。     

TBM刀盘筋板焊接结构疲劳寿命预测

为能够准确预测全断面隧道掘进机（TBM）刀盘筋板焊接区域的疲劳寿命,以疲劳累积损伤为理论基础,采用缺口应力法对焊接区域进行疲劳寿命研究。首先,在误差允许范围内对刀盘进行简化建模,简单分析刀盘工况,并编程简化获得外部激励载荷;其次,分析缺口应力法在刀盘焊接结构上的适应性,对刀盘整体进行瞬态动力学仿真确定危险区域为筋板位置,采用虚拟缺口半径法建立TBM刀盘筋板模型,从而更好地体现焊缝处的细节特征,随后进行子模型仿真分析,将结果中焊根处的应力作为疲劳评估的参考应力;最后,基于修正的S-N曲线结合修正的平均应力保守估算焊接结构的寿命。结果显示： 1）采用缺口应力法可以精确预测刀盘的疲劳寿命,筋板的疲劳寿命在其焊根处最小N=2.326×107,经计算刀盘掘进距离约为21.9 km时,焊缝处将率先发生疲劳破坏,所得计算结果与实际情况相近; 2）TBM在掘进过程中刀盘焊接区域容易出现不同程度的疲劳损伤,导致TBM提前失去工作能力,造成工程上大量不必要的损失,研究刀盘焊接疲劳寿命对工程施工及结构改进具有重要的意义。     

车用锂离子动力电池循环寿命衰减预测方法

随着新能源汽车市场占有率不断上升,如何精准预测其装配的锂离子动力电池在实际使用过程中的循环寿命衰减情况成为了重点关注问题.为此,将动力电池特性参数引入灰色预测模型,建立了一种车用锂离子动力电池循环寿命衰减预测方法;利用动力电池循环的小样本信息训练所建立的电池容量保持率迭代算法,对电池在多温度及工况下的容量衰减情况进行预测,并对影响预测方法精度的部分因素进行分析.结果表明:车用锂离子动力电池循环寿命衰减预测方法可以在满足一定精度的前提下,对动力电池循环过程中的容量衰减情况进行有效预测,并具备多温度及循环工况下的适应性.     

曲轴疲劳寿命预测

本文阐述了用疲劳分析方法建立疲劳寿命预测的完整系统。它能对汽车零部件动态电测得到的应变历史进行数据采集，并以实物疲劳试验为依据，从诸多预测程序中选择出一种既实用、可靠又简便、准确的程序、配上友好的ＷＩＮ－ＤＯＷＳ界面，服务于生产实践。     

橡胶悬架用橡胶弹簧疲劳寿命预测方法研究

橡胶弹簧的疲劳寿命直接反映出橡胶悬架的疲劳寿命。介绍了一种预测橡胶弹簧疲劳寿命的试验方法。该方法通过试车场道路试验里程对试验室台架疲劳试验次数进行标定,根据橡胶弹簧的刚度损失率,分析出台架疲劳试验次数与道路试验里程之间的关系,进而根据对橡胶弹簧台架疲劳试验效果的评价来预测其疲劳寿命。通过试验验证了该预测方法的可行性。     

预应力碳纤维薄板增强钢筋混凝土梁疲劳破坏模式及疲劳寿命研究

将预应力碳纤维片材粘贴到需要补强的钢筋混凝土梁上,可有效改善结构力学性能,提高加固效率.以预应力碳纤维薄板增强钢筋混凝土粱为研究对象,时其进行抗弯疲劳试验,发现预应力碳纤维薄板增强钢筋混凝土梁的破坏模式主要有受压区混凝土疲劳压碎、钢筋疲劳断裂以及界面疲劳剥离.针对不同的疲劳破坏模式,推导预应力碳纤维薄板增强钢筋混凝土梁...     

碳纤维薄板增强RC梁的抗弯疲劳寿命

纤维增强复合材料(FRP)加固钢筋混凝土构件的耐久性问题,备受国内外土木工程界的关注.对常幅周期荷载作用下碳纤维薄板(CFL)增强RC梁的抗弯疲劳破坏机理进行了初步探讨,提出了该类构件的开裂疲劳寿命、容许疲劳寿命和极限疲劳寿命等概念,并给出了其抗弯疲劳寿命曲线.     

钢桥结构关注点疲劳寿命可靠性研究

以可靠度理论为基础提出了一种对桥梁关注点可靠性评估的方法,根据对数正态分布建立了随机载荷下桥梁关注点疲劳寿命计算的概率模型.利用K-S假设检验方法对概率分布进行了拟合优度检验.利用概率模型对某大跨度钢桥关注点疲劳寿命进行了预测研究,研究结果可为该桥后期的安全监控和检查维修提供参考.     

轿车后桥疲劳寿命的数字化预测研究

以某轿车后桥为例,介绍了疲劳寿命计算的理论基础和建立后桥精确有限元模型的方法。分别应用准静态法和随机振动法计算了后桥的疲劳寿命,讨论了频响分析带宽对振动疲劳分析方法的影响以及两种不同疲劳计算方法的区别和应用范围。结果表明,应用有限元仿真和试验相结合的方法可以有效地预测轿车关键零部件的疲劳寿命。     

碳纤维复合材料疲劳寿命预测流程

通过对碳纤维增强复合材料(CFRP)的准静态力学性能及疲劳性能的研究,使用经典的CLD模型,提出了一套碳纤维增强复合材料疲劳寿命预测的流程方法。基于本流程方法可实现对碳纤维复合材料结构的疲劳寿命预测,进而为轻量化的汽车零部件结构设计提供设计参考。     

增压器涡轮轮毂疲劳可靠性分析与寿命预测方法

针对增压器涡轮由离心载荷所引起的轮毂疲劳失效模式,基于装甲车辆柴油机耐久性台架考核试验剖面,分析了增压器在不同工况下运行时涡轮转速的变化规律,计算了涡轮轮毂疲劳危险部位的应力历程.通过对涡轮轮毂疲劳强度模拟试验样件的疲劳性能测试,建立了涡轮轮毂疲劳寿命与应力之间的数学模型.在此基础上,研究了涡轮轮毂的疲劳可靠性分析与寿命预测方法,建立了涡轮轮毂疲劳可靠度与失效率计算模型,给出了涡轮可靠寿命确定方法.研究表明,涡轮轮毂的疲劳可靠度随着寿命增加逐渐降低,失效率初期较小,随着寿命增加逐渐增大,然后又逐渐减小.     

水泥输送泵车结构可靠性疲劳寿命研究

利用MSC/PATRAN、MSC/NASTRAN和MSC/FATIGURE等软件,对某水泥输送泵车进行了可靠度分别为50%和95%的结构可靠性疲劳寿命分析,得到该泵车疲劳寿命和相应的疲劳寿命薄弱环节,分析了产生较小疲劳寿命的原因并提出了相应的改进措施,表明在水泥输送泵车及承受交变循环动载荷的同类机械结构设计时,可靠性疲劳寿命分析是进行结构动强度评价的主要手段,应该受到高度重视.     

发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究

缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命。文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖开裂的原因。根据发动机热冲击试验规范计算了缸盖的瞬态温度场,以反映实际试验中金属温度场情况;进行了缸盖TMF材料属性测试,得到了等温低周疲劳数据;同时在TMF计算模型中考虑了蠕变、氧化、硬化和软化等因素。计算结果表明,该缸盖局部存在寿命较低的情况,位置与试验中缸盖开裂位置吻合;经过局部结构优化,寿命达到设计要求,并通过了试验验证,解决了该缸盖的开裂问题,为后续开发提供了技术保障。     

摩托车疲劳耐久台架试验与寿命预测研究

疲劳耐久性是直接影响摩托车行驶安全的重要性能,摩托车生产企业非常有必要针对每款新车开展疲劳耐久性试验。以某款摩托车为例,进行路谱采集和疲劳耐久试验,采集车架上某关键部位的应变监测信号,探索采用S-N曲线和Miner线性累积损伤理论对车架寿命进行预测。通过试验表明,台架耐久试验相比道路耐久试验更高效、更安全,为摩托车的疲劳耐久试验和车架的优化设计提供了参考依据。     

基于加工工艺的车架疲劳寿命预测研究

为了提高车架疲劳寿命预测的准确性,对比了车架用钢板剪切工艺边、等离子切割边、光滑试样的S-N曲线,测试结果表明3种边缘状态的疲劳强度存在很大差异。同时绘制这3种状态的Haigh图并输入到nCode软件中,结合台架试验中电测得到的应力应变载荷特征,将3种状态对应的寿命预测结果与实际台架寿命进行对比,结果表明,采用与车架开裂处相同工艺边缘状态的Haigh图进行计算得到的疲劳寿命,比采用光滑试样Haigh图计算的结果更接近台架试验中车架的实际寿命。     

基于能量法的气缸盖低周热机疲劳寿命预测方法研究

通过测试气缸盖本体解剖试样,获得气缸盖材料的循环应力应变特性,并利用仿真方法验证其合理性。在此基础上,依据发动机低周疲劳台架考核方法,运用子模型分析技术,得到考核循环内气缸盖火力面的应力分布和塑性变形特性。基于塑性应变能理论,结合试验测试,对火力面低周热机疲劳寿命进行预测和评估,分析表明排气鼻梁区的寿命较低,约为1100次。