为解决如何评价地铁电磁继电器触点在实际工况下的寿命问题,以某型地铁电磁继电器为对象,以电磁继电器的接触电阻退化量作为性能参数指标,设计随机振动试验时实际工况模拟方案和步进应力加速退化试验方案;建立基于Wie ne r过程的性能退化模型,利用逆幂律模型描述漂移系数和扩散系数与随机振动应力之间的关系;利用极大似然估计方法对加速模型和退化模型进行参数估计,实现对实际工况下某型地铁电磁继电器触点工作寿命的评价,为地铁电磁继电器的选型与维保提供了支撑。

介绍了发动机气缸盖铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的内浇注位置选择、分型面设计、缩尺设计、浇注系统设计、冒口及冷铁设计,利用数值模拟软件对铸件充型及凝固过程进行模拟分析,确定较为合理的铸造工艺,并在实际生产过程中的操作进行严格控制,采用3D打印工艺打印砂芯。生产结果显示:铸件的综合废品率控制在6%,铸件关键区域经RT检测无缺陷,由于采用3D打印砂芯技术,解决了铸件底层水腔披缝问题,气道表面粗糙度也符合技术要求。

针对电静压伺服机构存在的内泄漏难以直接观测且缺乏有效间接检测方法的问题,利用电机运行状态变化与闭式循环液压系统内泄漏之间的关联关系,提出了一种基于电机电流、转速数据的电静压伺服机构内泄漏检测方法。为从运行状态数据中精准提取微弱故障特征,基于深度学习建立了一种能够定向提取数据特征的卷积神经网络算法。经故障植入实验验证,所提方法的内泄漏检测的准确率高达98.7%,从而为解决电静压伺服机构内泄漏检测难题提供了有效方法。

针对缺乏时变工况下电静压伺服机构性能退化监测方法,在地面摇摆测试过程中难以预测性能退化程度,进而影响火箭健康状态评估准确性的问题,提出了一种利用人工神经网络进行电静压伺服机构性能退化监测的方法。通过对电静压伺服机构的系统建模与性能退化机理分析,确定了性能退化表征参数;通过分析不同性能退化阶段与正常状态下的特征参量相对偏离程度的方法构建了健康因子;提出了基于可控参数的前馈神经网络进行健康因子监测的方法。利用地

随着主轴转速的提高和绕线轴数的增加,主轴箱体因受多根高速旋转主轴产生的简谐激振力影响,易出现共振现象,从而影响线圈的绕制质量。针对该问题,以最高转速10 000r/min,12轴绕线机主轴箱体为对象,根据其结构组成和工作原理分析计算得到其简谐激振力;利用Solid Works建立主轴箱体的三维模型,基于ANSYSW orkbench平台,分析得到了主轴箱体的前6阶固有频率及振型;采用模态叠加法,分析得到了简谐激振力作用下主轴箱最薄弱部位X、Y和Z方向的幅频曲线和相频曲线;结合前6阶固有频率及振型,该主轴箱临界激振频率约为250Hz,能满足主轴最高转速10 000 r/min（167Hz）的要求。研制的绕线机经用户使用,主轴箱体振动小,线圈绕制质量好。提出的模态与谐响应分析方法能为高速多轴绕线机主轴箱体的结构设计提供理论与技术支撑。

以2.5MW风电齿轮箱高速轴轴承为研究对象,对变载荷条件下的轴承疲劳寿命进行了预测。首先对风场实测的齿轮箱输入端离散载荷谱做进一步统计分析处理,得到了更精确的连续载荷谱;其次运用修正的Miner疲劳累积损伤理论建立了风电齿轮箱轴承的疲劳寿命计算模型;最后在对齿轮箱进行受力分析的基础上,结合蒙特卡洛抽样法对高速轴轴承疲劳寿命作了分析计算。

以额定工况下功率分流型2.5MW风电齿轮箱一级太阳轮为研究对象,采用弹流润滑理论计算轮齿的接触压力分布,利用断裂力学的相关知识分析了齿轮初始裂纹扩展成微点蚀的机理;在ABAQUS软件中建立了一级太阳轮的点蚀模型,在考虑弹流润滑的情况下运用扩展有限元法模拟了在初始裂纹为20μm下一级太阳轮微点蚀的形成过程;根据模拟数据,计算得到了裂纹尖端的应力强度因子,运用Paris公式建立了裂纹扩展长度和应力循环次数间的关系,并分析了不同初始裂纹长度下,裂纹的扩展特性。

运用于地铁的螺栓联接在检修时经常发现松动等失效情况,文中针对该问题进行地铁螺栓的失效分析与振动试验研究。通过FMECA和危害性矩阵图分析确定了地铁螺栓的主要失效形式;设计了随机振动试验方案和夹具,利用电阻应变片监测挡板轴向应变来表征螺栓联接预紧力的变化,从而监测其松动过程;分别在不同初始预紧力和不同随机振动量级下开展振动试验,分析了初始预紧力和振动量级与螺栓预紧力退化间的关系;进一步开展了涂紧固黏合剂后的螺栓振动试验;为验证和提高地铁螺栓振动下的防松能力提供了依据。

针对双筒式液压减振器的性能退化和寿命评估问题,根据阻尼力的产生机理,分析内泄、阻尼阀片卡滞或力学性能退化、油液黏度退化三种典型故障模式下减振器的阻尼力变化机理,在此基础上建立其相应的复原力和压缩力计算模型,通过仿真对比不同退化情况下的示功图和速度特性图,得到了复原力和压缩力的退化规律。提出基于双动耐久试验台和性能试验台的减振器退化试验方案,经试验获得了减振器复原力和压缩力的退化数据;利用Linear模型和最小二乘法获得了退化模型参数的估计值,根据失效阀值确定了减振器的伪失效寿命数据;结合先验信息,采用虚拟增广样本及Bootstrap方法,对极小样本的伪失效寿命数据进行了样本增广,得到了该型减振器的寿命均值。

为提高减振器阻尼力输出的准确性及减振器性能可靠性,定量分析双筒式液压减振器尺寸参数及其公差、油液黏度等对阻尼力的影响。根据阻尼力的产生机理,建立了减振器复原行程中复原阀开启前、后的阻尼力模型和压缩行程中压缩阀开启前、后的阻尼力模型,利用MATLAB仿真得到了其示功图和速度特性图,并通过台架性能试验进行了验证。考虑到阻尼力模型的复杂性,采用ANSYS中的Design Exploration模块,利用响应面法得到了减振器各个参数的灵敏度,并针对油液黏度、阀系开启高度等影响较大的参数,考虑其随机性,利用蒙特卡洛抽样方法得到了减振器阻尼力的分布,从而为双筒式液压减振器的设计提供了依据,为进一步研究减振器的阻尼力退化及寿命评估奠定了基础。