與通用車輛相比,特種車輛有其使用的特定領(lǐng)域,其機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造,服役的工況與環(huán)境也具有特殊性,從而導(dǎo)致其機(jī)構(gòu)受損存在較大的差異性,其疲勞壽命也存在較大的不確定性,而預(yù)測機(jī)構(gòu)的疲勞壽命是預(yù)測機(jī)構(gòu)可靠度的基礎(chǔ),也是研究可靠性的關(guān)鍵。因此,開展特種車輛關(guān)鍵機(jī)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測與方法研究對機(jī)械制造、能源使用率和保護(hù)環(huán)境具有重要意義,對國防建設(shè)和國家安全發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。本文由沈陽創(chuàng)新設(shè)計(jì)服務(wù)有限公司提供實(shí)際數(shù)據(jù)深入研究艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測及方法研究評估,主要研究內(nèi)容如下:（1）針對現(xiàn)有得到機(jī)構(gòu)關(guān)鍵易損部位的方法是基于靜力學(xué)應(yīng)力強(qiáng)度分析或者根據(jù)構(gòu)件實(shí)際工作情況直接得到其關(guān)鍵易損部件,因此本文提出一種基于N-code疲勞分析軟件將靜力學(xué)與動力學(xué)相結(jié)合分析其疲勞損傷云圖的方法,使得確定的易損部位更加準(zhǔn)確直觀并且具有一定的精確性。（2）針對現(xiàn)有計(jì)算疲勞壽命法則主要應(yīng)用于載荷是恒幅的或者具有一定時(shí)間順序的。因此本文針對艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)承受的載荷大小具有不確定性這一特點(diǎn)提出基于模糊理論的概率Miner法則,即在Miner法則基礎(chǔ)上結(jié)合模糊理論及概率分布函數(shù)計(jì)算隨機(jī)載荷的疲勞壽命。（3）... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

疲勞壽命預(yù)測理論與方法

第2章艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測評估問題分析92.3課題主要研究方法及內(nèi)容本文依據(jù)現(xiàn)今國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及研究成果，結(jié)合現(xiàn)有研究條件和水平，將對艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)疲勞壽命的研究進(jìn)行深入分析，并針對根據(jù)上章可靠性分析及疲勞壽命預(yù)測研究發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)，提出如下研究內(nèi)容及方法：圖2.1研究方法及內(nèi)容Fig2.1Researchmethodandcontent（1）為得到舉升壓緊機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵易損部位，提出獲得機(jī)構(gòu)易損部位的方法艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)由多個(gè)構(gòu)件所組成，在相同工況條件下，各個(gè)構(gòu)件承受載荷及應(yīng)力大小不一，因此所遭受的疲勞損傷也不相同，從而得到的疲勞壽命也會因此而發(fā)生變化，間接影響艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)的疲勞壽命，因此為了更加準(zhǔn)確預(yù)測艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)疲勞壽命，首先應(yīng)該找到舉升壓緊機(jī)構(gòu)的疲勞易損部件，因?yàn)槠鋲勖苯記Q定艦載機(jī)牽引車舉升壓緊機(jī)構(gòu)的疲勞壽命。以往獲得機(jī)構(gòu)疲勞易損部位的方法即基于有限元的靜力分析，根據(jù)機(jī)構(gòu)承受載荷之后發(fā)生的應(yīng)力變化及位移變化得到其強(qiáng)度剛度是否在允許的材料強(qiáng)度剛度范圍內(nèi)，是基于材料本身的性能從而得到機(jī)構(gòu)的易損部位。本文針對此提出了獲得機(jī)構(gòu)易損關(guān)鍵部位的方法，即在靜力學(xué)基礎(chǔ)上模擬機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動軌跡，通過疲勞分析軟件N-code得到機(jī)構(gòu)的易損部位。首先對機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，通過其應(yīng)力與位移云圖分析其強(qiáng)度是否滿足工況要求，是否會發(fā)生強(qiáng)度破壞。其次對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析，得到關(guān)于機(jī)構(gòu)的時(shí)間序列載荷譜，最后將動力學(xué)分析與靜力學(xué)分析結(jié)果輸入到N-code疲勞分析軟件中，得到關(guān)于機(jī)構(gòu)的疲勞損傷云圖，在云圖中可以直接得到機(jī)構(gòu)的易損部位。

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2.2確定機(jī)構(gòu)易損部位流程圖Fig2.2Flowchartfordeterminingthevulnerablepartsofthemechanism（2）考慮機(jī)構(gòu)所承受的載荷大小和時(shí)間具有隨機(jī)性的影響，構(gòu)建基于模糊理論的概率Miner法則壽命預(yù)測評估模型。針對所預(yù)測的機(jī)構(gòu)在不同工況條件下所承受的載荷具有隨機(jī)性，而在實(shí)際工況條件下，隨機(jī)載荷是機(jī)械構(gòu)件受損的主要影響因素，因此機(jī)械構(gòu)件的疲勞壽命分析是工程實(shí)際中必須要解決的重要問題，傳統(tǒng)的計(jì)算疲勞壽命的方法是帕爾姆格倫-邁因納線性累計(jì)損傷法則[25]，但是該傳統(tǒng)的計(jì)算疲勞壽命的方法存在較大的誤差。在疲勞壽命研究的理論中，恒幅循環(huán)載荷及載荷加載順序等是其疲勞壽命主要研究對象。而隨機(jī)性載荷對疲勞壽命的影響這一特點(diǎn)在現(xiàn)有的研究理論中極為少見。以艦載機(jī)牽引車舉升機(jī)構(gòu)為例，由于其工作性質(zhì)和種類的特殊性，其所承受的載荷也是具有隨機(jī)的特點(diǎn)，因此本文基于上述問題存在不足的，提出構(gòu)建隨機(jī)載荷作用下的疲勞壽命預(yù)測模型，即基于模糊理論的概率Miner法則疲勞壽命預(yù)測模型。由概率學(xué)統(tǒng)計(jì)理論可知，材料的疲勞極限具有一定的分散性，而應(yīng)力疲勞極限附近時(shí)對材料造成的損傷具有隨機(jī)的不確定模糊性。構(gòu)件無損壞時(shí)承受低于疲勞極限的單級應(yīng)力，但當(dāng)構(gòu)件承受的載荷為隨機(jī)不確定性時(shí)[26]，即使沒有達(dá)到疲勞極限也會產(chǎn)生損傷。以疲勞累積損傷法則為基礎(chǔ)，將模糊理論與正態(tài)分布函數(shù)相結(jié)合，構(gòu)建的疲勞壽命預(yù)測模型相比于傳統(tǒng)的Miner法則誤差更小，同時(shí)因?yàn)檩d荷具有連續(xù)性，采用正態(tài)分布的連續(xù)性概率密度函數(shù)，可以使其計(jì)算結(jié)果更加精確，因考慮到概率分布，使其應(yīng)用的范圍更加廣泛，不僅可以計(jì)算隨機(jī)載荷作用下的疲勞壽命，同時(shí)可以計(jì)算載荷具有規(guī)律為恒幅條件下的疲勞壽命[27]。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3276756