Расчет несущих систем машин при случайных стационарных колебаниях

• Автор: Колокольцев, Владимир Андреевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 290 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАСЧЕТОВ ПРОЧНОСТИ НЕСУЩИХ СИСТЕМ МАШИН ПРИ НЕРЕГУЛЯРНЫХ РЕЖИМАХ НАГРУЖЕНИЯ
1.1. Состояние исследуемой проблемы
1.2 Выводы
1.3 Задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ
2.1. Объект исследования
2.2. Характеристики микропрофилей дорог
2.3. Вынужденные стационарные случайные колебания линейных динамических систем и основные соотношения спектрального метода
статистической динамики
2.4. Разработка структуры динамической модели несущей системы
2.5 Расчет частотных характеристик колебаний подрессоренных масс
обыкновенной динамической системы
2.6. Расчет частотных характеристик напряжений в элементах несущей системы
2.7 Методика и результаты экспериментов по определению частотных
характеристик динамической системы по различным выходам
2.8 Выводы
3. РАЗРАБОТКА СПОСОБА СХЕМАТИЗАЦИИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ НАГРУЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ЦИКЛОВ
3.1. Модели случайных процессов нагружения элементов машин и характерные значения реализации процессов
3.2. Обоснование правила выделения циклов случайного процесса
3.3. Определение амплитуды цикла случайных процессов нагружения деталей машин при схематизации методом эквивалентных циклов
3.4. Оценка точности определения амплитуды эквивалентного цикла нагрузки
3.5. Сравнительная оценка методов полных и эквивалентных циклов
3.6. Параметры оценки структуры случайного процесса
3.7 Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ЭМПИРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ АМПЛИТУД СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, ПАРАМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ ОБРАЗЦОВ И ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО НАГРУЖЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ
4.1 Разработка методики расчета эмпирических функций распределения
вероятностей амплитуд случайной нагрузки
4.2 Методика и результаты определения кривой усталости по Велеру
4.3 Закономерности сопротивления усталости при переменных режимах
нагружения
4.4 Разработка метода определения предела выносливости на основе
результатов ускоренных испытаний образцов на сопротивление усталости при переменном режиме нагружения - ступенчато возрастающей нагрузкой
4.4.1 Анализ и оценка результатов расчетов
4.5 Исследование эксплуатационной нагрузки несущей системы
4.5.1.Методика эксперимента
4.5.2. Методика анализа
4.5.3. Результаты экспериментов
4.5.4. Анализ результатов
4.6 Выводы

5. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ ПРИ НЕРЕГУЛЯРНОЙ НАГРУЖЕННОСТИ ПО КОРРЕКТИРОВАННОЙ ЛИНЕЙНОЙ ГИПОТЕЗЕ НАКОПЛЕНИЯ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕОРИИ СЛУЧАЙНЫХ ФУНКЦИЙ И СПЕКТРАЛЬНОГО МЕТОДА СТАТИСТИЧЕСКОЙ ДИНАМИКИ МАШИН
5.1 Расчетная оценка ресурса сварных образцов рамы при переменном
режиме нагружения ступенчато возрастающей нагрузкой
5.2 Расчет на прочность элементов несущей системы при нерегулярной
нагруженности по корректированной линейной гипотезе накопления усталостных повреждений
5.3 Оценка корреляционных зависимостей параметров функций
распределения вероятностей амплитуд эквивалентных гармонических циклов случайных процессов нагружения и усталостного ресурса элементов несущей системы с использованием спектрального метода статистической динамики машин
5.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

соре с ее прогибом, что позволило определить решением основной задачи статистической динамики спектральным методом энергетический спектр напряжений в листах рессоры при заданном энергетическом спектре воздействия дороги, а также оценить их долговечность.
Аналогичный подход (спектральный метод) изложен в ряде работ. Например, к оценке нагруженности рессор грузовых автомобилей - в работе [118]; валов трансмиссий - в работе [174], а также к оценке плавности хода машин в работах [139], [176], [168].
При расчете на выносливость случайные процессы нагружения деталей в условиях эксплуатации заменяются некоторыми схематизированными процессами, которым соответствуют определенные функции распределения амплитуд нагрузки. Известно большое число методов схематизации [47], [100], [130], обоснованием которых служат логические, а порою эвристические рассуждения. В тоже время, различные методы могут приводить к существенной разнице в расчетных значениях ресурса. Схематизацию случайных процессов нагруженности осуществляют также методами теории случайных функций [60].
Для подтверждения методов схематизации необходимы экспериментальные исследования на сопротивление усталости и ресурс при случайном нагружении с различными типами процессов.
Совокупность последовательных значений переменных, в общем случае случайных напряжений, возникающих в детали за какой-либо характерный период эксплуатации называется блоком нагружения, по отношению к которому вычисляется ресурс детали. Обычно для получения количественной информации об уровне напряженности детали схематизации подвергается блок нагружения.
Методы схематизации случайных процессов разделяются на одномерные и двухмерные. Одномерные методы сводятся к нахождению функции распределения одной случайной величины - амплитуды пере-