为提升转向架构架疲劳可靠性分析的准确性,预防等效应力和疲劳强度随时间变化导致的疲劳失效,提出一种基于等效时变动态应力-强度干涉模型的疲劳可靠性分析方法。对预评估转向架构架进行线路试验跟踪测试,采用双参数雨流计数法对实测随机应力-时间历程进行处理,建立用于疲劳可靠性分析的应力谱,并根据Miner法则和疲劳损伤等效原则获得对称循环等效应力。结合连续时间模型和伊藤引理,构建等效应力和疲劳强度的一维布朗运动方程,并以疲劳强度大于等效应力为可靠性判据,提出转向架构架的等效时变动态应力-强度干涉模型,分析构架服役寿命与疲劳可靠度的关系。以某型号转向架构架横梁与吊座连接处为对象,基于实测线路试验数据,验证方法的有效性。结果表明转向架构架服役1200万公里的疲劳可靠度为74.46%,较传统方法偏于安全。由于考虑...

提高轨道列车电气柜焊缝的疲劳强度是确保电气柜安全性的关键。基于EN 12663-2010标准和BS 7608标准,文中选取焊缝的类型并确定出相应的S-N曲线对焊缝进行评估。其次,利用APDL语言对关键焊缝进行参数化建模,选取最危险焊缝并根据BS 7608标准中的S-N曲线建立可靠性方程。利用蒙特卡洛拉丁超立方抽样方法对危险焊缝的最大主应力进行随机抽样,得到最大主应力的概率分布特征、焊缝可靠度,以及焊缝厚度、密度、泊松比、弹性模量对最大主应力的敏感程度。结果表明焊缝5的总累计损伤比最大为9.65×10-4;焊缝疲劳可靠度为1。灵敏度分析结果对焊缝疲劳设计有指导意义,建议对焊缝厚度进行优化以得到经济适用的焊缝厚度。

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度,但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配,增大齿轮间的啮合力,影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征,构建大型行星轮系的有限元仿真模型,对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析,获得系统中各类齿轮的危险应力历程,为可靠性分析模型提供载荷输入变量,以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换,建立行星齿轮系统可靠性分析模型,完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下,行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性,降低齿轮的有效使用寿命。

针对某型径向柱塞马达液压缸工作过程中出现的裂纹现象,在Workbench和n Code Design-Life软件中对液压缸进行有限元分析和疲劳可靠性分析。得出该液压缸的疲劳寿命和疲劳损伤云图,确定液压缸的易破坏位置为轴根部,试验验证结果与软件分析相一致。

热铆连接的疲劳可靠性是铁道车辆运行安全的关键因素之一。通过ABAQUS建立了热铆连接有限元模型,模拟了热铆连接时铆钉的变形过程,根据铁道车辆运行时铆钉的受力情况对热铆后的结构进行静力学分析,通过Miner线性累积损伤理论和疲劳分析软件FE-SAFE对静力学结果进行疲劳寿命分析,并通过改变铆钉钉杆长度和镦头高度对疲劳寿命进行预测。结果表明钉杆长度的改变对疲劳损伤位置有一定的影响;疲劳寿命随铆钉镦头高度的增大呈现先增大后减小的趋势;钉杆长度和镦头高度对热铆连接可靠性有一定影响,存在最佳铆接参数以提高热铆连接的疲劳可靠性。