基于载荷谱的挖掘机斗杆疲劳寿命预测研究
发布时间：2020-12-26 06:20
国产挖掘机工作装置的疲劳失效是制约国产挖掘机质量提高的关键因素。本文结合国家科技支撑计划资助项目“工程机械节能减排关键技术研究与应用”（编号:2015BAF07B00）,以某型挖掘机的斗杆为研究对象,根据挖掘机的作业特点,提出了挖掘机斗杆载荷谱测试方案。针对两种不同工作对象进行了挖掘机主要作业工况试验,获得了各液压缸压力及位移的时间历程曲线。基于信号处理理论,借助MATLAB和nCode软件实现了实测载荷信号的滤波去噪、去除趋势项等预处理,在此基础上运用理论力学计算斗杆的各铰点力并确定台架试验加载力。根据挖掘机明显的分段作业特性,提出了将斗杆载荷按作业段进行处理的方法,并对各作业段载荷信号进行随机平稳性检验,得出以作业段为基本单位的斗杆载荷信号是随机平稳过程的结论。先对各作业段载荷数据进行雨流计数,再以各雨流矩阵为基础进行载荷频次非参数外推,最后将各作业段外推矩阵进行叠加编制多工况合成载荷谱。为了便于实施疲劳试验,基于波动中心法编制“挖-续-挖”的斗杆8级程序加载谱。利用ANSYS Workbench对斗杆进行有限元分析,结合根据斗杆材料特性、结构特点和制造工艺得出的斗杆S-N曲线,在...
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验样机结构简图
图 2.2 位移传感器安装示意图力测量力进行测量记录，本次应力测试的主要目的是和疲劳寿命分析结果，所以并不需要找出斗杆录斗杆整体的应力结果。因此，选取斗杆上的右侧板的边缘布置应变片，每个应变片均为 1布置是为了监测斗杆的偏载情况，左右侧板的分析。如图 2.3 所示，图中数字代表应变片各测点进行打磨处理。
图 2.2 位移传感器安装示意图杆应力测量的应力进行测量记录，本次应力测试的主要目的是为后算和疲劳寿命分析结果，所以并不需要找出斗杆的危险记录斗杆整体的应力结果。因此，选取斗杆上的六个橫、左右侧板的边缘布置应变片，每个应变片均为 1/4 桥时布置是为了监测斗杆的偏载情况，左右侧板的应变片进行分析。如图 2.3 所示，图中数字代表应变片所在橫，对各测点进行打磨处理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]挖掘机斗杆载荷谱测试方法及其数据处理[J]. 杜敏杰,黄雪,李隽,王玉鑫,刘亚群. 锻压技术. 2017(08)
[2]基于NCODE-designlife的挖掘机关键部件寿命分析[J]. 赖恩晖,赵香,宋伟伦. 建设机械技术与管理. 2016(07)
[3]基于nCode的挖掘机动臂疲劳寿命分析[J]. 童远斌,杨延,郑倩倩,闫萌. 建设机械技术与管理. 2016(07)
[4]典型构件疲劳性能S-N曲线的获取及应用[J]. 解放. 机械设计. 2015(04)
[5]基于刚—柔耦合模型的液压挖掘机动力学仿真研究[J]. 徐素霞,文学洙. 机械工程师. 2014(03)
[6]轮式挖掘机驱动桥壳疲劳失效分析[J]. 罗天洪,李德山,黄兴刚,朱孙科,钟智,李春宏. 重庆理工大学学报(自然科学). 2013(05)
[7]挖掘机液压系统载荷数据测试方法研究[J]. 刘志东,李莺莺,杨清淞,侯超. 工程机械. 2013(03)
[8]基于D-H法的挖掘机工作装置运动学分析[J]. 宋海峰,许焕敏. 建筑机械. 2012(17)
[9]载荷谱外推方法的对比[J]. 刘岩,张喜逢,王振雨,刘庆松,王继新. 现代制造工程. 2011(11)
[10]挖掘机工作装置的可视化性能分析[J]. 李献杰,李作浩,黄勃,陈焕春. 机床与液压. 2011(19)
博士论文
[1]装载机传动系载荷谱的测取与应用研究[D]. 张英爽.吉林大学 2014
[2]重大设备状态检测与寿命预测方法研究[D]. 周津慧.西安电子科技大学 2006
[3]机车车辆零部件的疲劳寿命预测仿真[D]. 阳光武.西南交通大学 2005
硕士论文
[1]挖掘机动臂疲劳试验加载谱的编制及其疲劳寿命预测[D]. 童远斌.长安大学 2017
[2]挖掘机动臂载荷谱试验研究及其疲劳寿命估算[D]. 崔跃玉.长安大学 2016
[3]液压挖掘机工作装置焊接疲劳寿命分析[D]. 李泽军.重庆交通大学 2013
[4]挖掘机工作装置液压系统挖掘力与结构多柔体动力学研究[D]. 陈露丰.浙江工业大学 2013
[5]反铲液压挖掘机工作装置刚柔耦合运动学仿真[D]. 王毅.长安大学 2012
[6]液压挖掘机工作装置结构性能分析[D]. 任友良.浙江大学 2010
[7]轮式装载机传动系载荷谱测试与编制方法研究[D]. 贾海波.吉林大学 2009
[8]液压挖掘机动臂结构动态分析[D]. 康海洋.长沙理工大学 2007
[9]液压挖掘机工作装置优化设计及性能仿真[D]. 孙志广.吉林大学 2005
本文编号：2939202
【文章来源】：机械科学研究总院北京市
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验样机结构简图
图 2.2 位移传感器安装示意图力测量力进行测量记录，本次应力测试的主要目的是和疲劳寿命分析结果，所以并不需要找出斗杆录斗杆整体的应力结果。因此，选取斗杆上的右侧板的边缘布置应变片，每个应变片均为 1布置是为了监测斗杆的偏载情况，左右侧板的分析。如图 2.3 所示，图中数字代表应变片各测点进行打磨处理。
图 2.2 位移传感器安装示意图杆应力测量的应力进行测量记录，本次应力测试的主要目的是为后算和疲劳寿命分析结果，所以并不需要找出斗杆的危险记录斗杆整体的应力结果。因此，选取斗杆上的六个橫、左右侧板的边缘布置应变片，每个应变片均为 1/4 桥时布置是为了监测斗杆的偏载情况，左右侧板的应变片进行分析。如图 2.3 所示，图中数字代表应变片所在橫，对各测点进行打磨处理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]挖掘机斗杆载荷谱测试方法及其数据处理[J]. 杜敏杰,黄雪,李隽,王玉鑫,刘亚群. 锻压技术. 2017(08)
[2]基于NCODE-designlife的挖掘机关键部件寿命分析[J]. 赖恩晖,赵香,宋伟伦. 建设机械技术与管理. 2016(07)
[3]基于nCode的挖掘机动臂疲劳寿命分析[J]. 童远斌,杨延,郑倩倩,闫萌. 建设机械技术与管理. 2016(07)
[4]典型构件疲劳性能S-N曲线的获取及应用[J]. 解放. 机械设计. 2015(04)
[5]基于刚—柔耦合模型的液压挖掘机动力学仿真研究[J]. 徐素霞,文学洙. 机械工程师. 2014(03)
[6]轮式挖掘机驱动桥壳疲劳失效分析[J]. 罗天洪,李德山,黄兴刚,朱孙科,钟智,李春宏. 重庆理工大学学报(自然科学). 2013(05)
[7]挖掘机液压系统载荷数据测试方法研究[J]. 刘志东,李莺莺,杨清淞,侯超. 工程机械. 2013(03)
[8]基于D-H法的挖掘机工作装置运动学分析[J]. 宋海峰,许焕敏. 建筑机械. 2012(17)
[9]载荷谱外推方法的对比[J]. 刘岩,张喜逢,王振雨,刘庆松,王继新. 现代制造工程. 2011(11)
[10]挖掘机工作装置的可视化性能分析[J]. 李献杰,李作浩,黄勃,陈焕春. 机床与液压. 2011(19)
博士论文
[1]装载机传动系载荷谱的测取与应用研究[D]. 张英爽.吉林大学 2014
[2]重大设备状态检测与寿命预测方法研究[D]. 周津慧.西安电子科技大学 2006
[3]机车车辆零部件的疲劳寿命预测仿真[D]. 阳光武.西南交通大学 2005
硕士论文
[1]挖掘机动臂疲劳试验加载谱的编制及其疲劳寿命预测[D]. 童远斌.长安大学 2017
[2]挖掘机动臂载荷谱试验研究及其疲劳寿命估算[D]. 崔跃玉.长安大学 2016
[3]液压挖掘机工作装置焊接疲劳寿命分析[D]. 李泽军.重庆交通大学 2013
[4]挖掘机工作装置液压系统挖掘力与结构多柔体动力学研究[D]. 陈露丰.浙江工业大学 2013
[5]反铲液压挖掘机工作装置刚柔耦合运动学仿真[D]. 王毅.长安大学 2012
[6]液压挖掘机工作装置结构性能分析[D]. 任友良.浙江大学 2010
[7]轮式装载机传动系载荷谱测试与编制方法研究[D]. 贾海波.吉林大学 2009
[8]液压挖掘机动臂结构动态分析[D]. 康海洋.长沙理工大学 2007
[9]液压挖掘机工作装置优化设计及性能仿真[D]. 孙志广.吉林大学 2005
本文编号：2939202
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/2939202.html
