本文關(guān)鍵詞：輪式裝載機載荷極值度量與時域外推方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在車輛設(shè)計過程中,基于用戶的測試載荷分析是非常關(guān)鍵的一步,在考慮零部件疲勞累積損傷、疲勞極限或者突然斷裂的設(shè)計時,需要對載荷在幅值域和時域進行統(tǒng)計分析,以保證安全設(shè)計和過設(shè)計之間的平衡。為了實現(xiàn)室內(nèi)模擬加載試驗、試驗場耐久性試驗以及疲勞壽命預測分析,對實測載荷進行極值載荷度量與循環(huán)外推以快速得到一定壽命周期內(nèi)的載荷譜是當前工程車輛領(lǐng)域的研究重點。由于實測載荷樣本很難包含在全壽命周期內(nèi)可能出現(xiàn)的極值載荷,因此如何有效利用樣本中的極值信息,確定一種可靠的極值載荷度量方法是本文解決的問題之一;在極值循環(huán)外推過程中,為了考慮大載荷循環(huán)對疲勞壽命的影響,提出一種改進的極值循環(huán)外推方法以彌補現(xiàn)有方法的不足是本文解決的問題之二。本文依托國家自然基金項目(項目號:51375202),結(jié)合馬爾可夫鏈蒙特卡羅模擬(MCMC)和多準則決策技術(shù)(MCDM),將極值理論(EVT)應(yīng)用在極值載荷度量和循環(huán)外推中,主要研究內(nèi)容與結(jié)論分析歸結(jié)如下:1.在綜述載荷譜編制與極值理論等技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對基于BMM模型的廣義極值分布和基于POT模型的廣義帕累托分布,從極值樣本抽取方法、擬合分布函數(shù)選取、參數(shù)估計方法、關(guān)鍵變量確定方法以及模型的應(yīng)用等方面展開詳細討論,為后續(xù)的相關(guān)研究提供參考。2.針對載荷重構(gòu)在可靠性試驗、室內(nèi)模擬加載實驗以及結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析中的重要性,提出載荷重構(gòu)所用MCMC理論。以最大值、均值以及標準差等統(tǒng)計量為衡量標準,探討載荷模擬長度。對重構(gòu)載荷進行POT極值外推,以解決閾值以上可利用數(shù)據(jù)少和小載荷循環(huán)隨機性低的問題,最終得到基于模擬載荷的外推載荷時間歷程和循環(huán)累積頻次曲線。3.結(jié)合工程車輛的作業(yè)載荷特點和BMM模型處理季節(jié)性數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,為解決傳統(tǒng)區(qū)組劃分方法浪費極值信息的問題,給出分布函數(shù)擬合優(yōu)度檢驗確定極值樣本抽取好壞的思想,最終提出一種基于綜合檢驗指標的改進極值抽樣方法。同時,對比分析同一測點相同作業(yè)段等長度載荷時間歷程的區(qū)組劃分結(jié)果,驗證所提方法的可靠性和平穩(wěn)性。4.為了驗證本文所提方法的有效性和工程實用性,分析裝載機鏟掘物料為原生土工況條件下的半軸載荷數(shù)據(jù)。以鏟裝單段載荷數(shù)據(jù)為例,作為BMM模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)樣本,運用所提綜合檢驗指標方法確定最優(yōu)區(qū)組,對得到的極值樣本進行廣義極值分布擬合,采用圖示法定性分析擬合效果,評價極值載荷度量方法的合理性�；贛ATLAB軟件,開發(fā)一款帶有圖形交互界面的“工程載荷數(shù)據(jù)處理應(yīng)用軟件V1.0”,為廣大研發(fā)工程師提供便利的載荷譜編制流程和方法,實現(xiàn)載荷處理的規(guī)范化和便捷化。本文概括分析了當前載荷譜編制關(guān)鍵技術(shù)及流程,著重討論了極值載荷度量與循環(huán)外推方法,最終可實現(xiàn)任意長度的載荷模擬、外推以及極值載荷的確定,快速得到一定壽命周期內(nèi)的載荷譜,為靜強度設(shè)計、室內(nèi)加載試驗和疲勞壽命分析提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：輪式裝載機 載荷譜 極值理論 馬爾可夫鏈蒙特卡羅模擬 多準則決策技術(shù)
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 選題背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 靜強度設(shè)計和疲勞壽命分析13-14
• 1.2.2 載荷譜編制流程及關(guān)鍵問題14-16
• 1.2.3 極值載荷度量和循環(huán)外推方法16-17
• 1.2.4 極值理論的研究進展與應(yīng)用17-19
• 1.3 本文研究內(nèi)容19-22
• 1.3.1 各章節(jié)內(nèi)容20-21
• 1.3.2 論文創(chuàng)新點21-22
• 第2章 極值分布模型及其對比分析22-38
• 2.1 極值載荷概述22-23
• 2.2 廣義極值分布函數(shù)(GEV)23-29
• 2.2.1 基于BMM模型的極值樣本抽取23-24
• 2.2.2 分布函數(shù)定義24-27
• 2.2.3 極值分布的分位數(shù)27
• 2.2.4 參數(shù)估計方法27-29
• 2.3 廣義帕累托分布函數(shù)(GPD)29-35
• 2.3.1 基于POT模型的極值樣本抽取29-30
• 2.3.2 分布函數(shù)定義30-31
• 2.3.3 極值分布的分位數(shù)31-32
• 2.3.4 閾值選取32-33
• 2.3.5 參數(shù)估計方法33-35
• 2.4 對比分析結(jié)論35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 第3章 基于MCMC的時域載荷極值外推38-50
• 3.1 馬爾可夫鏈與蒙特卡羅模擬38-41
• 3.1.1 馬爾可夫鏈38-40
• 3.1.2 蒙特卡羅模擬40-41
• 3.2 基于MCMC重構(gòu)的拓展載荷歷程41-45
• 3.2.1 載荷模擬41-42
• 3.2.2 模擬結(jié)果討論42-45
• 3.3 模擬載荷的極值外推45-48
• 3.3.1 GPD分布擬合45-47
• 3.3.2 載荷譜極值外推47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 基于MCDM的改進極值抽樣方法50-60
• 4.1 傳統(tǒng)區(qū)組大小確定50-52
• 4.2 初選最小樣本容量52
• 4.3 分布函數(shù)擬合優(yōu)度檢驗52-56
• 4.3.1 圖示檢驗法52-54
• 4.3.2 計算檢驗法54-56
• 4.4 擬合優(yōu)度綜合檢驗指標計算56-59
• 4.4.1 檢驗量值的標準化57
• 4.4.2 熵值法確定檢驗量權(quán)重57-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 裝載機傳動系載荷數(shù)據(jù)案例分析60-72
• 5.1 載荷數(shù)據(jù)分析60-61
• 5.2 確定BMM模型最優(yōu)區(qū)組61-63
• 5.2.1 構(gòu)建評價矩陣62
• 5.2.2 計算綜合檢驗指標62-63
• 5.3 GEV分布擬合63-67
• 5.3.1 擬合優(yōu)度圖示法檢驗63-66
• 5.3.2 平穩(wěn)性驗證66-67
• 5.4 載荷處理軟件化67-70
• 5.4.1 載荷模擬模塊68
• 5.4.2 極值載荷度量模塊68-69
• 5.4.3 載荷極值外推模塊69-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 第6章 結(jié)論與展望72-76
• 6.1 全文結(jié)論72-73
• 6.2 不足與展望73-76
• 參考文獻76-82
• 攻讀碩士期間學術(shù)成果82-84
• 致謝84

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