摘要：轨道车辆转向架设备服役环境复杂多变,编制合适的振动载荷谱对结构可靠性设计具有重要意义。目前,通常基于实测振动载荷能量值或特定运行条件下平稳高斯振动载荷编制设备载荷谱(以功率谱密度形式表征),但这与设备实际承受的非平稳振动载荷不具有等损伤能力。因此,提出一种基于疲劳损伤谱的非平稳振动载荷的等损伤载荷谱编制方法,即利用时域法求解非平稳振动载荷疲劳损伤谱,再反解出与其具有等损伤能力的振动载荷谱;然后,通过轮缘润滑设备线路实测振动加速度与动应力,验证振动载荷谱编制方法有效性;最后,基于轨道车辆一个维护周期内转向架振动加速度线路跟踪数据,编制设备振动载荷谱。研究结果表明,基于提出方法编制的转向架设备振动载荷谱,可以有效地表征振动载荷能量频域分布特性且包含高振动能量,与非平稳振动载荷具有等损伤能力;同时,相比于常用方法编制的振动载荷谱,评估设备的疲劳损伤与设备实测应力评估的疲劳损伤也更为接近。

摘要：为分析动力电池包振动标准的严苛程度,提高电池包结构设计的可靠性,引入频域随机振动疲劳与疲劳损伤累计理论,同时考虑振动激励的方式、持续时间、幅值、带宽等各因素的影响,以疲劳损伤谱作为评价振动标准严苛程度的统一尺度,分别计算了国内外主流动力电池包振动标准的疲劳损伤谱,并对不同频带上各标准的严苛程度进行了分析,着重分析了动力电池包3个振动相关标准的差别,指出了其对电池包结构设计的影响。

摘要：为提升低频瞬态振动环境试验的精细化水平,缓解现有正弦扫频振动试验条件制定方法中存在的疲劳损伤“过试验”问题,本文在现有低频瞬态振动试验条件制定方法基础上,引入疲劳损伤谱对试验条件进行修正,使得试验条件在满足最大预期的前提下缓解“过试验”。以航天飞行器典型圆筒结构为原型,设计典型试验件,选择典型力学环境试验数据开展了仿真及试验研究。结果表明,修正后得到的试验条件与传统试验方法相比,“过损伤”程度显著降低。从而验证了方法的正确性。

摘要：针对商用车挡泥板总成失效原因不易获取、释放不易控制等问题,提出了一种基于实测载荷谱的单自由度振动系统疲劳失效解决方案。首先,分析了某商用车挡泥板总成的失效模式、断口形貌和道路载荷谱,确定了其失效类型和系统模型,通过数据分析得到该挡泥板总成可简化为单自由度振动系统,其等效刚度为固定螺栓和挡泥板支架的串联刚度。然后,分析了车架(挡泥板总成安装位置)和挡泥板支架尾端处Z向加速度功率谱密度(power spectral density,PSD)以及两者之间的频响函数和相干系数,得到了挡泥板总成的工作模态。最后,为提升挡泥板总成的质量,基于冲击响应谱(shock response spectrum,SRS)和疲劳损伤谱(fatigue damage spectrum,FDS)制定了挡泥板总成耐久试验规范。结果表明:当频率f=22.0 Hz时,挡泥板总成的响应最大,车架的Z向加速度功率谱密度较小,且两者之间的相干系数仅为0.6,说明挡泥板总成失效主要是因为其自身的某阶模态被激励;当挡泥板总成的主要工作模态为第3阶模态(f=22.26 Hz)时,其振型为反相位上下摆动,与测试结果相符;基于挡泥板总成耐久试验规范的台架试验科学地复现了挡泥板总成的失效模式,验证了试验规范的合理性。后续试验跟踪显示,改进后挡泥板总成的失效率大幅降低,售后反馈良好。研究表明该解决方案可大幅缩短新产品的开发周期,实现了改进产品和后续新产品的快速释放。