摘要：根据对滤波电抗器支架结构的设计是否满足IEC 61373-2010标准的冲击强度与模拟长寿命随机振动疲劳试验的要求,以及确定该支架结构的焊接质量等级的选取等问题.提出了数值模拟试验技术.首先利用瞬态动力学分析的方法计算该结构的冲击强度,然后利用随机振动的方法获得了标准随机载荷谱作用下结构的疲劳寿命,最后参考EN15085-3标准利用概率统计的方法确定了焊缝的质量要求.

摘要：针对某型地铁轴箱吊耳在服役期内发生疲劳断裂的问题,采用虚拟激励法计算吊耳的随机振动响应,应用Dirlik法和三区间法预估吊耳的疲劳寿命,预估结果与实际发生断裂时的运行里程相符。为提高吊耳的疲劳寿命,对吊耳的设计尺寸进行了优化。首先采用灵敏度分析方法确定了主要的优化变量,之后以全局响应面法对吊耳的设计尺寸进行优化,优化后的吊耳疲劳寿命达到了预期。

摘要：针对轴端发电机安装于转向架车轴端部,承受轮轨冲击大,可靠性要求高等问题,以现有转K6转向架轴端永磁发电机为研究对象,以IEC 61373—2010标准中的加速度谱密度为激励,基于三区间法对电机壳体进行随机振动环境下的疲劳强度分析。为同时满足疲劳寿命和轻量化设计要求,提出发电机壳体结构设计优化方法;对壳体进行有限元参数化建模,通过灵敏度分析确定对壳体质量、应力响应谱密度峰值、1阶模态频率等影响较大的结构尺寸参数;采用拉丁超立方抽样,结合代理模型与多岛遗传优化算法对电机壳体的结构尺寸进行优化分析。仿真结果表明:优化后轴端发电机壳体的质量相比于优化前降低了29.9%,且疲劳寿命、冲击强度均满足标准要求。

摘要：针对某车载电器设备机械结构在长寿命试验过程中发生局部断裂的问题,文章分别采用静态疲劳分析方法和随机振动疲劳分析方法对结构的疲劳特性进行了对比研究。研究发现,出现断裂破坏现象主要是由于结构的动态响应导致,主要表现在:柜体的低阶固有频率较低,与外界激励高能频段耦合阶次较多,结构响应被放大,进而导致结构断裂破坏。基于上述情况,对结构进行了优化,并对优化结构进行了计算分析,疲劳性能得到有效提升。研究分析得出,轨道车辆车载电器设备的低阶固有频率应尽可能避开5~20 Hz水平段,避免其在高能频段出现共振现象;采用静态疲劳分析方法应确保结构的固有频率远离外界激励频率,使之不发生耦合共振现象;随机振动疲劳分析方法对给定激励频率下的结构设计及优化具有较大的指导意义。

摘要：针对发动机管路系统断裂故障,开展故障机理分析。通过软件仿真和试验相结合的结构模态分析,找出模态振型与疲劳破坏的联系,对管路结构断裂故障原因进行初步定位和定性分析。利用ANSYS nCode DesignLife软件对结构开展随机振动疲劳寿命计算,总结了随机振动疲劳计算流程和设计方法。仿真预示的管路结构断裂位置与试验结果基本一致。提出多个结构改进方案,利用振动疲劳仿真计算对不同改进结构进行定量的疲劳寿命预测,优选出最佳方案。优化方案提高了管路结构的抗振性能,降低了RMS应力值和损伤,在主要破坏工况(x向振动)疲劳损伤寿命提高到3.2×107 s,其余振动方向疲劳损伤寿命分别提高到202%(y向)和190%(z向)。通过试验考核验证改进措施有效。