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装载机工作装置载荷谱及其工程应用

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wx1202387022
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商品介绍

疲劳破坏是机械结构最常见的一种失效形式,对于工况恶劣且复杂的机械结构,在交变载荷作用下极易出现疲劳问题,严重影响设备的可靠性和服役性,而载荷谱则是机械结构动态抗疲劳设计的关键基础数据。本书结合工程实际问题并依托国家级科技项目,对装载机工作装置展开了载荷谱及其工程应用的系统研究,介绍了铰点载荷测试、斗尖载荷识别、外载荷当量等方法,编制了载荷谱,并将其应用于试验样机工作装置的疲劳寿命评估中,且在此基础上编制了疲劳寿命快速评估软件。
本书将理论研究与工程实践相结合,给出了目前的载荷谱测试与编制方法及其结果,为装载机结构件的抗疲劳设计与轻量化提供了关键依据。
本书可作为工程机械疲劳领域科研技术人员和研究生的参考用书。

第一章 绪论 1
1.1 本书的选题背景 1
1.2 随机载荷测试技术现状 3
1.3 载荷谱编制方法研究现状 6
1.4 载荷谱的应用研究现状 9
1.5 本书主要内容安排 12
第二章 装载机工作装置载荷测试试验方法 13
2.1 工作装置铲装作业阻力形成过程 13
2.1.1 工作装置结构与载荷参数 13
2.1.2 铲斗与物料相互作用过程 17
2.1.3 工作装置作业阻力经验模型 19
2.2 工作装置铰点载荷测试方法研究 23
2.2.1 外载荷与铰点载荷的关系 23
2.2.2 载荷测试测点布置方案 27
2.2.3 三维销轴力传感器测试 28
2.3 传感器设计与载荷测试系统构建 31
2.3.1 传感器设计与试验标定 31
2.3.2 传感器安装与测试系统的构建 36
2.3.3 载荷测试系统的误差分析 39
2.4 工作装置载荷测试试验研究 41
2.4.1 装载机作业介质调研分析 41
2.4.2 测试试验采样频率的确定 43
2.4.3 铲装作业方法与作业路线 44
第三章 工作装置斗尖载荷识别与应力分析 49
3.1 实测载荷预处理与特性分析 49
3.1.1 实测载荷信号的预处理 49
3.1.2 载荷信号频谱与滤波分析 50
3.1.3 多通道载荷信号同步预处理 51
3.1.4 实测载荷分段及其特性分析 51
3.2 惯性力对载荷测试的影响分析 54
3.2.1 工作装置刚柔耦合模型的建立 54
3.2.2 惯性力的变化规律分析 55
3.3 工作装置斗尖载荷识别与结果分析 57
3.3.1 工作装置斗尖载荷识别模型 57
3.3.2 斗尖载荷识别结果分析 62
3.4 斗尖载荷作用下的结构应力分析 64
3.4.1 工作装置有限元模型的建立 64
3.4.2 正载载荷作用下结构应力分布 65
3.4.3 侧载载荷作用下结构应力分布 68
3.4.4 偏载载荷作用下结构应力分布 69
第四章 基于弯矩等效工作装置载荷谱的编制 73
4.1 变姿态下工作装置铰点位置坐标 73
4.1.1 工作装置铰点位置坐标的表示 73
4.1.2 全局坐标系下铰点位置坐标 74
4.2 基于弯矩等效的工作装置外载荷当量 78
4.2.1 基于弯矩等效的外载荷当量 78
4.2.2 工作装置各构件铰接点力的计算 79
4.2.3 当量外力与油缸力关系分析 82
4.2.4 工作装置当量外载荷时间历程 84
4.2.5 当量外力下工作装置姿态调整 88
4.2.6 动臂结构点的弯矩校验分析 91
4.3 参数法编制工作装置当量外载荷谱 92
4.3.1 载荷信号编辑与雨流计数 92
4.3.2 载荷统计分布与参数估计 95
4.3.3 载荷极值的判定与高位截取 101
4.3.4 参数法编制工作装置载荷谱 104
4.4 非参数法编制工作装置当量外载荷谱 106
4.4.1 自适应带宽二维核函数的构建 106
4.4.2 采用非参数法编制工作装置载荷谱 108
第五章 基于载荷谱的工作装置疲劳寿命评估 114
5.1 金属结构疲劳寿命评估理论 114
5.1.1 结构母材的疲劳性能 114
5.1.2 疲劳累积损伤理论基础 115
5.1.3 疲劳寿命的预测方法 115
5.2 工作装置疲劳关注点应力谱编制 117
5.2.1 工作装置疲劳关注点的选取 117
5.2.2 疲劳关注点名义应力时间历程 119
5.2.3 疲劳关注点名义应力载荷谱 121
5.3 工作装置疲劳损伤计算方法分析 123
5.3.1 平均应力对疲劳损伤的影响 123
5.3.2 非焊接细部结构疲劳损伤的计算 124
5.3.3 焊接细部结构疲劳损伤的计算 127
5.4 当量外载荷谱的损伤修正及寿命评估 133
5.4.1 基于外载荷谱的疲劳损伤计算 134
5.4.2 载荷谱损伤一致性的校验与修正 136
5.4.3 基于修正载荷谱的疲劳寿命评估 140
第六章 装载机工作装置疲劳寿命预测软件开发 143
6.1 载荷谱归一化处理方法 143
6.2 疲劳寿命评估软件开发流程 145
6.3 疲劳寿命评估软件界面设计 146
参考文献 150

万一品,长安大学工程机械学院教师、博士后、硕士生导师。主要研究领域:机械结构与传动系统载荷谱、疲劳与断裂,轻量化与抗疲劳设计等。主持或参与国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目、省部级纵向以及企业委托项目10余项,发表学术论文40余篇,申请并授权国家发明专利7项,实用新型专利与软件著作权20余项。

商品参数
基本信息
出版社 西安电子科技大学出版社
ISBN 9787560659466
条码 9787560659466
编者 万一品
译者 --
出版年月 2021-04-01 00:00:00.0
开本 其他
装帧 平装
页数 168
字数 174
版次 1
印次
纸张 一般胶版纸
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