本文關(guān)鍵詞：輪式裝載機載荷譜編制中非參數(shù)外推方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國逐步進(jìn)入“大質(zhì)量”時代,工程車輛產(chǎn)品可靠性的提升極其重要。載荷譜編制技術(shù)是工程車輛零部件壽命與可靠性分析的基礎(chǔ),是保證零部件設(shè)計合理性和試驗真實性的有效手段。載荷外推作為載荷譜編制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),能夠?qū)⑤d荷樣本外推至長期甚至是零部件的全壽命周期,合適的載荷外推方法對保證載荷外推的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。本文依托國家自然基金項目(項目號:51375202),結(jié)合非參數(shù)核密度估計技術(shù)和貝葉斯統(tǒng)計理論,對工程車輛載荷外推問題開展了相關(guān)研究,提出了基于全帶寬非參數(shù)外推模型和載荷擴(kuò)展的非參數(shù)雨流外推方法,并結(jié)合某型輪式裝載機實測載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行了實例驗證與載荷譜編制。本文主要研究內(nèi)容如下:1.在綜述載荷外推技術(shù)的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,從算法角度深入對比分析了幾種載荷雨流外推方法。對參數(shù)雨流外推、極限雨流外推和非參數(shù)雨流外推三種外推方法的優(yōu)勢、關(guān)鍵點和局限性展開對比與討論,發(fā)現(xiàn)非參數(shù)外推方法與其他方法相比,其具有基于數(shù)據(jù)驅(qū)動、不依賴樣本母體分布的獨特優(yōu)勢,但外推模型簡單導(dǎo)致外推精度受限,為后續(xù)模型和方法改進(jìn)提供了理論基礎(chǔ)和重要參考。2.針對現(xiàn)有外推方法存在的局限性,建立了全帶寬非參數(shù)外推模型。本文從核類型選取、自適應(yīng)帶寬矩陣確定、帶寬數(shù)值計算分析三方面逐層構(gòu)建全帶寬非參數(shù)外推模型;以輪式裝載機作業(yè)段實測數(shù)據(jù)作為載荷樣本,分析了改進(jìn)模型下的外推效果。結(jié)果顯示,與單帶寬非參數(shù)外推相比,基于改進(jìn)模型的非參數(shù)雨流外推在中、小載荷循環(huán)處優(yōu)勢明顯;但與極限雨流外推結(jié)果相比,大載荷循環(huán)的外推精度有待提升。3.結(jié)合貝葉斯統(tǒng)計理論,提出基于載荷擴(kuò)展的全帶寬非參數(shù)雨流外推方法。本文運用馬爾可夫鏈蒙特卡洛方法將測試載荷擴(kuò)展至合理倍數(shù),基于擴(kuò)展載荷進(jìn)行了非參數(shù)雨流外推。通過載荷幅值-累積頻次曲線和相對損傷比兩方面詳細(xì)對比分析改進(jìn)前后的外推效果。結(jié)果表明,大載荷循環(huán)處的外推載荷幅值及頻次與極限雨流外推結(jié)果相近,且兩種外推方法下外推載荷造成的損傷基本一致,從而驗證了本文方法的正確性。4.編寫了工程車輛載荷譜數(shù)據(jù)處理分析軟件,并將此軟件用于裝載機半軸的載荷譜編制中。編寫的軟件完全基于本文中提出的改進(jìn)外推模型和方法,集成了載荷轉(zhuǎn)換、擴(kuò)展、外推、后處理等功能,可以將載荷進(jìn)行任意頻次的外推。運用該軟件對裝載機原生土工況下不同作業(yè)段的半軸載荷進(jìn)行了外推,編制了作業(yè)段合成下的半軸二維設(shè)計譜和一維八級載荷譜。本文針對輪式裝載機作業(yè)載荷特點,同時考慮外推模型和載荷樣本,研究了自適應(yīng)的全帶寬非參數(shù)雨流外推方法,可以實現(xiàn)輪式裝載機不同幅值載荷的合理外推,提高了載荷譜編制的真實程度,從而能夠為工程車輛零部件疲勞與可靠性設(shè)計提供準(zhǔn)確的輸入數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：輪式裝載機 載荷譜 外推 非參數(shù)核密度估計 載荷擴(kuò)展
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 載荷外推方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 雨流域載荷的外推12-13
• 1.2.2 時域載荷的外推13-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-18
• 第2章 雨流域載荷外推方法對比分析18-30
• 2.1 載荷統(tǒng)計分析基礎(chǔ)18-20
• 2.1.1 時域至雨流域的轉(zhuǎn)化18-19
• 2.1.2 雨流矩陣基本形式19-20
• 2.2 載荷雨流外推算法20-26
• 2.2.1 參數(shù)雨流外推20-22
• 2.2.2 極限雨流外推22-23
• 2.2.3 非參數(shù)雨流外推23-26
• 2.3 雨流外推方法對比分析26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 載荷全帶寬非參數(shù)雨流外推模型構(gòu)建30-48
• 3.1 非參數(shù)雨流外推模型關(guān)鍵參數(shù)的確定30-34
• 3.1.1 核函數(shù)類型選取30-32
• 3.1.2 自適應(yīng)帶寬矩陣的確定32-34
• 3.2 帶寬求取與數(shù)值分析34-42
• 3.2.1 帶寬求取方法34-37
• 3.2.2 數(shù)值分析37-42
• 3.3 載荷非參數(shù)雨流外推算例分析42-47
• 3.3.1 測試載荷的核密度估計43-45
• 3.3.2 測試載荷非參數(shù)雨流外推結(jié)果分析45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 基于載荷擴(kuò)展的全帶寬非參數(shù)雨流外推方法48-56
• 4.1 改進(jìn)的非參數(shù)雨流外推方法48-49
• 4.2 載荷外推幅值-累積頻次對比分析49-52
• 4.3 載荷外推損傷對比分析52-55
• 4.3.1 相對損傷比的求取53-54
• 4.3.2 改進(jìn)前后雨流外推的損傷對比54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 基于改進(jìn)外推方法的載荷譜編制56-66
• 5.1 載荷譜數(shù)據(jù)處理分析軟件56-58
• 5.1.1 載荷譜數(shù)據(jù)處理分析流程圖56-57
• 5.1.2 載荷譜數(shù)據(jù)處理分析軟件功能介紹57-58
• 5.2 某型裝載機半軸載荷譜編制58-64
• 5.2.1 作業(yè)段組合下的長期載荷譜59-61
• 5.2.2 作業(yè)段組合下的扭矩八級載荷譜編制61-64
• 5.3 本章小結(jié)64-66
• 第6章 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 全文結(jié)論66-67
• 6.2 研究展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 作者簡介及主要科研成果74-76
• 致謝76

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1 陳建勝;楊健;趙鴻志;;少控制點的推掃式衛(wèi)星姿態(tài)參數(shù)外推方法研究[J];中國圖象圖形學(xué)報;2009年08期

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1 李研;輪式裝載機載荷譜編制中非參數(shù)外推方法研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 劉巖;動力分配器齒輪疲勞載荷外推方法研究[D];吉林大學(xué);2014年

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本文編號：296233