机械强度

2022年03期

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《机械强度》杂志在全国影响力巨大，创刊于1975年，公开发行的双月刊杂志。创刊以来，办刊质量和水平不断提高。1989年起... 展开

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基于 AMEsim 的汽车动力传动系统扭转振动分析及参数优化 摘要为研究某前置后驱 MPV 车型存在的传动系统扭转振动问题，基于 AMEsim 软件建立21 自由度传动系统扭转振动当量模型，通过自由振动计算以及强迫振动计算对建立的模型进行扭振分析ꎮ对车辆进行传动系统扭转振动测试，将仿真结果与实验结果进...
基于刚柔耦合动力学的地铁车辆车体振动疲劳研究 摘要车体是铁道车辆重要的承载结构，承受来自乘客和转向架动态载荷，其结构的可靠性直接关系车辆服役安全性。首先基于现有车体标准 EN12663对车体静强度及疲劳强度进行研究，识别了标准载荷下车体的静态薄弱位置。为了进一步识别车体在服役条件下薄弱...
基于图像处理的齿面剥落故障的啮合刚度及动力学特性分析 摘要齿面剥落是齿轮表面出现形状不规则的局部凹坑，在齿轮啮合刚度的计算中，常用的方法是将齿面剥落简化成特定规则的形状进行研究，具有较大的局限。基于图像处理技术提取剥落故障的边缘特征，根据像素点对剥落区域进行离散，拟合出剥落宽度函数;依据势能法...
故障诊断视角在智能化要求下的转变 摘要故障诊断的背景是从预防事故开始，从事后事故反向倒推进入到对故障阶段的分析而产生的。通过对单一故障和耦合故障的分别研究，论证目前故障诊断的理论是在故障阶段介入和发展起来的，是对故障模型各自对立、并层层故障细分的规则方法，这种方法使研究对象...
一种基于对称极坐标优化的轴承深度迁移诊断方法 摘要针对一维机械振动信号的图形化特征表示问题，引入了对称极坐标表示法，同时结合卷积神经网络强大的图像分类识别能力，提出了一种基于对称极坐标和残差网络迁移学习的轴承故障诊断方法。为突显轴承振动信号故障特征并兼顾计算效率，利用对称极坐标表示法将...
基于无监督特征对齐的滚动轴承故障诊断 摘要针对不同转速环境下采集到的滚动轴承振动数据特征分布不一导致待诊断样本标签较难获取的问题，提出一种基于深度迁移网络的故障诊断方法。首先，搭建领域共享的特征提取网络，利用卷积神经网络（ Convolutional Neural Networ...
滚动轴承-转子系统的分岔分析与多吸引子共存 摘要以滚动轴承支撑下的不平衡转子系统为研究对象，运用变步长 Runge-Kutta 法进行数值积分获取转子系统的动力学响应。根据增速和减速不同工况下的分岔图、相图和 Poincare 映射图分析系统共存吸引子的分岔，揭示其吸引域随系统参数变...
含故障电磁轴承-转子系统的动态响应分析 摘要在综合考虑转轴裂纹、转子偏心量、电磁轴承电磁力、转轴与辅助轴承碰摩力相互耦合的条件下，运用龙格库塔数值积分法，得到了不同故障情况下电磁轴承-转子系统的分岔图、最大碰摩力分布图、轴心轨迹图、Poincaré 映射图、时间响应图等...
基于随机矩阵单环理论的滚动轴承性能退化评估 摘要针对工业大数据环境下，传统特征提取算法提取出轴承有用信息不充分，导致构造出的指标难以对轴承退化过程有效表征的问题，提出一种基于随机矩阵单环理论的滚动轴承性能退化评估算法。首先，通过对轴承采样数据进行分段、随机化、扩增及维度重构建立了轴承...
一种非线性超谐激振器的设计与实验分析 摘要针对振动时效常规激振器激振频率较小，无法实现高刚度构件共振的问题，利用非线性振动系统的超谐振动特性，设计一种由3个线性弹簧和3个非线性弹簧组合的非线性超谐激振器。建立非线性超谐激振器动力学模型，运用多尺度法求解非线性振动幅频特性方程，分...
某涡桨发动机隔振安装系统动力学设计优化 摘要针对涡桨发动机单安装面隔振安装系统的隔振设计问题，提出了一种安装系统隔振器刚度参数优化方法来实现发动机安装系统的振动解耦以及隔振效率的提升。以某涡桨发动机安装系统为例，利用该方法建立六自由度安装系统动力学模型，并将 NSGA-Ⅱ遗传算法...

反映衬套复杂力学特性的悬架系统动力学模型 摘要动力学仿真是先进悬架系统开发不可缺少的手段，模型的精度影响了产品开发的效率。悬架系统中的衬套部件对整车性能有很大的影响，悬架系统动力学建模时需要准确描述其复杂的非线性力学特性。而多体动力学仿真软件 Adams 内置的悬架衬套模型仅能粗略...
3D 打印工艺参数对制品力学性能影响实验研究 摘要为了探究熔融沉积3D 打印制品制备过程中，材料属性、填充密度、支撑结构等参数对制品力学性能和强度特性的影响，提出了一种基于强度需求的3D 打印构型优化设计方法。通过有限元结构强度仿真计算，特征样品拉力实验对比分析，获得工艺参数相关的制品...
高温、高应变率下022Cr18Ni14Mo2不锈钢流变行为的试验研究 摘要借助剖分式 Hopkinson 压杆试验平台，在应变率为2000 s-1～5000 s-1，温度为25℃～400℃的范围内对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行动态冲击压缩试验，以探讨外界温度、加载速率对其流变行为的影响规律和作用机理...

体积型缺陷对油气管道安全性影响的研究进展 摘要钢制管道在油气输送行业因独特的优势得到了广泛的应用。但其在服役中易发生腐蚀问题，在管壁面产生体积型缺陷，引起管道壁厚减薄，承载能力下降，继而引发管道泄漏，甚至造成严重的安全事故。从常见的体积型缺陷的简化形式出发，对现行评价标准和方法进行...
基于改进型遗传算法的数控铣削参数优化 摘要数控加工在传统制造业与国防战略产业中的运用日益广泛，而优化铣削参数与加工的效率、质量与成本息息相关。首先构建了带约束性的多目标优化函数作为参数优化模型，进而采用 ENDE-NSGA-II 的方法完成参数优化，该方法采用 NDX 交叉算法...

大型三排滚柱式转盘轴承的有限元计算分析 摘要为提高三排滚柱式转盘轴承载荷分布的有限元计算效率，基于该装配体的结构特点，提出一种采用壳单元和非线性弹簧单元相结合的等效建模方法。利用弹簧单元替代滚子的载荷变形行为，并采用壳单元模拟滚子-滚道的接触面。该建模方法减小了非线性接触的计算量...
多机协调吊运系统在波浪作用下的动力响应 摘要介绍了一种用于海上吊运的柔索式多机器人协调并联系统。由于浮动基座受到的合力大小和方向不断变化，极易使吊机倾覆。首先将系统分为浮式机器人和吊物系统两部分，利用流体力学理论和球摆模型分析了两者的动力学特性。然后根据系统流固耦合的特点，分析得...
基于小孔节流的液体动静压球轴承界面滑移下的承载性能分析 摘要为研究界面滑移对使用小孔节流方式的液体动静压球轴承承载力的影响，基于线性滑移模型，建立了考虑界面滑移的球轴承 Reynolds 方程。结合有限差分法和松弛迭代法耦合求解 Reynolds 方程和油膜厚度方程，计算了考虑界面滑移的液体动静...
整车刚柔耦合悬架系统 KC 特性研究 摘要悬架综合性能和整车操纵稳定性及乘坐舒适度密切相关。针对某款国产车型的悬架综合性能验证，借助 Adams/Car 软件模块，建立了具有柔性稳定杆子系统的前悬架模型和具有柔性体扭力梁子系统的后悬架模型，形成刚柔耦合的整车悬架系统模型。将车轮...
树枝形立体停车库立柱结构优化设计与仿真计算 摘要对树形立体停车库的立柱进行结构设计及优化。以占地投影分别为长2.4 m、宽0.7 m 和高8.5 m 为设计基础尺寸。立柱简化模型同时考虑各部件总重 FN 引起的轴向应力，以及悬挂的载车板和车辆共同引起的弯曲应力的影响，最大应力容易发生...
可变径矩形顶管机模块化刀盘及主驱动的设计与研究 摘要为实现矩形顶管机的快速变径，扩大设备适用范围，基于偏心多轴驱动形式，设计了一种可变径矩形顶管机的模块化刀盘及主驱动。一组刀盘配备两组驱动，构成一套便于拆卸、更换的模块。须多个模块组合使用，确保至少4根曲轴支撑一组大刀盘，通过模块的组合或...

基于风险指引的光热电站高温熔盐储罐结构强度设计研究 摘要高温熔盐储罐是太阳能光热电站中关键储能设备。同类设备的事故表明，基于一般强度设计规范的储罐存在周期性开裂风险。以某100 MW 塔式光热电站为例，在高温结构强度设计理论的基础上，引入风险指引型设计方法，逆向计算风险源的量化控制指标。结果...
超低温角接触球轴承保持架温度场及强度分析 摘要基于滚动轴承动力学理论，采用流-固-热三相耦合的数值分析方法，研究超低温环境下保持架的温度场和强度，得出保持架温度分布、应力分布以及入口流速对流体流速和流体压力的影响。结果表明：保持架温度随着入口流速的增加而降低，最高温度处于兜孔周向位...
机载电子设备元器件焊点热疲劳寿命研究 摘要针对机载电子设备元器件焊点热疲劳失效问题，研究了适合工程应用的元器件焊点热疲劳寿命评估方法，提出了基于应变能的经验公式适合印制板组件级多元器件热疲劳寿命的评估。探讨了元器件焊点热疲劳寿命的加速试验方法，通过加速试验案例证明试验可行，仿真...

铁路重载货车钩舌疲劳裂纹萌生寿命分析 摘要为更加精确掌握重载货车关键零部件的健康状态，结构在既有服役条件下的裂纹萌生寿命是研究重要环节之一。为精确分析重载货车钩舌的疲劳裂纹萌生寿命，提出了基于分离体模型的疲劳裂纹萌生寿命分析方式。首先，分别构建了基于应变测点的均布载荷模型、基于...
一种载荷谱二维时域阈值编制方法及应用 摘要针对道路模拟试验载荷谱编制问题，为避免传统时域损伤编辑法对结构件局部细节应变/力载荷谱的依赖，提出了一种多通道载荷谱二维时域阈值编制方法。以某整车道路模拟试验目标载荷谱编制为例，运用该方法结合伪损伤保留准则构建了道路模拟试验目标载荷谱，...
抽油机齿轮点蚀缺陷应力及疲劳寿命分析 摘要齿条式抽油机是新疆各油田广泛使用的采油设备。针对齿条式抽油机使用中出现的齿轮点蚀缺陷及其造成的疲劳寿命问题，首先建立了齿轮齿条实体模型，提取齿面及齿根单元进行静强度分析，并结合接触理论对比验证;其次通过编辑模型单元建立了不同尺寸的蚀坑缺...
基于 Abaqus 多级缸柱塞焊缝失效分析的研究 摘要非公路自卸车用多级液压缸在矿区出现100柱塞端部与轴头焊缝早期断裂的故障，通过对失效件的焊缝进行化学成分、焊缝组织及显微硬度等性能检测和断裂焊缝断口的微观检测，查找失效原因。从零件材质、焊缝结构、工艺过程控制和零件结构方面进行优化设计，...

喷丸对18CrNiMo7-6钢硬度影响的有限元分析 摘要目前喷丸强化的数值研究工作大多集中于喷丸参数对表面形貌和残余应力分布规律的影响，缺少对表面硬度影响规律的研究。针对这一现状，基于随机多丸粒有限元模型以及屈服强度和维氏硬度之间的经验关系，开展喷丸工艺参数对18CrNiMo7-6合金钢强化...
粗糙表面扭动微动磨损数值研究 摘要基于三维 W-M 分形函数利用 SolidWorks 建立三维粗糙表面，同时利用 Abaqus 用户子程序 Umeshmotion 引入能量磨损准则，建立了三维球-粗糙面接触下的扭动微动数值模型，研究初始表面粗糙度对扭动微动摩擦磨损过程...
换挡执行机构齿轮系统仿真及结构改进设计 摘要针对企业研发的某款换挡执行机构输出齿轮在工作过程中发生断裂的现象，采用有限元分析方法对齿轮系统进行多体动力学仿真计算。输出齿轮和输出轴在运动过程中的应力分布云图表明，输出齿轮最大等效应力值已超过材料的屈服强度，输出轴最大等效应力值接近材...
圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮建模及承载能力分析 摘要圆弧齿线圆柱齿轮是一种采用标准圆弧齿廓刀齿及铣刀盘加工的具有凸凹形曲线齿圆柱齿轮。这种齿轮的齿线为圆弧，且具有关于齿宽中央截面对称的特点。根据弧齿锥齿轮的铣齿加工原理，建立了圆弧齿廓圆弧齿线圆柱齿轮齿面数学模型，并依此建立了双圆弧齿廓及...
基于变分模态分解色散熵和 SVM 的轨道车辆受电弓故障诊断 摘要为提高轨道车辆受电弓的故障诊断精度，提出了基于变分模态分解（ VMD）色散熵（ DE）和支持向量机（SVM）的受电弓故障诊断方法。首先，以 VMD 为受电弓各运行状态信号的分解方法实现信号的多尺度自适应分解，得到若干个本征模态函数（ I...
基于双种群协调进化果蝇算法优化 SVM 的变速箱故障诊断 摘要为提高果蝇算法（ FOA）对支持向量机（ SVM）参数优化的效果，对 FOA 的进化策略进行了改进，提出了双种群协调进化果蝇算法（ DGCFOA）。将 DGCFOA 用于 SVM 参数优化并进行变速箱的故障诊断，诊断结果表明， DGCF...
层厚对不同形状的 SLA 零件性能的影响 摘要采用 Somoss Imagine 8000光敏树脂，利用光固化立体成型技术制备带有平面、桥架、圆孔、螺母等多种形状的测试件，研究了不同层厚下不同形状的表面精度、尺寸精度、拉伸性能和打印耗时。结果表明，测试件在层厚为0.06 mm 时，...