Методология оценки нагруженности и усталости металлоконструкций и элементов приводов датчиками деформаций интегрального типа

• Автор: Голофаст, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 284 с. : ил.

ГЛАВА 1. ДАТЧИКИ ДЕФОРМАЦИЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА (ДДИТ). СПОСОБЫ КАЛИБРОВКИ, МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
1.1. Характеристика средств и методов измерения напряжений и накопленных усталостных повреждений
1.2. Характеристика датчиков деформаций, способы калибровки и математическое описание тарировочных зависимостей
1.3. Методики измерения напряжений, использующие информацию
с датчиков деформаций интегрального типа
1.4. Постановка проблемы исследования нагруженности и оценки усталости деталей машин с помощью ДДИТ
ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАТЧИКОВ ДЕФОРМАЦИЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ С ИНТЕНСИВНЫМ НАКОПЛЕНИЕМ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ
2.1. Исследование длиннобазного автобуса КАВЗ-39769
2.2. Результаты оценки мест вероятного разрушения сварной рамы автобуса КАВЗ-32768
2.3. Определение мест разрушения балки переднего моста спортивного автомобиля КамАЗ
2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния участков рамы спортивного грузового автомобиля при ее усталостных испытаниях
ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕРЕДАЧ НОВИКОВА ДАТЧИКАМИ ДЕФОРМАЦИЙ
ИНТЕГРАЛЬНОГО ТИПА
3.1. Задачи экспериментального исследования передач Новикова
и их взаимосвязи
3.2. Прогнозирование изгибной выносливости зубьев колес
Новикова по показаниям ДДИТ
3.3. Задача восстановления нагруженности зацепления передачи Новикова и оценка контактной выносливости
3.4. Оценка влияния упрочненного слоя на глубинную контактную прочность зубьев
3.5. Оценка влияния параметров упрочненного слоя на изгибную прочность зубьев
3.6. Обеспечение максимальной долговечности передачи путем отими-зации параметров упрочненного слоя зубьев шестерни и колеса
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПО ПОКАЗАНИЯМ ДДИТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕГУЛЯРНОМ ИХ НАГРУЖЕНИИ
4.1. Прогнозирование числа циклов до разрушения деталей на основе корреляционных связей с реакцией ДДИТ
4.2. Методы прогнозирования долговечности деталей по показаниям ДДИТ, использующие модели накопления повреждений
4.2.1. Расчетная модель и алгоритмы определения ее параметров
4.2.2. Установление взаимосвязи реакции ДДИТ с процессом накопления усталостных повреждений в материале образцов
при их испытаниях на выносливость
4.3. Реализация экспериментально-расчетных методов при оценке
долговечности несущих элементов тележки полувагона
ГЛАВА 5. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДДИТ НАПРЯЖЕНИЙ И РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ И МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПРИ БЛОЧНОМ И СЛУЧАЙНОМ РЕЖИМАХ ИХ НАГРУЖЕНИЯ
5.1. Методики восстановления напряжений и прогнозирования
ресурса образцов и деталей йри различных режимах нагружения
5.1.1. Методика восстановления по показаниям ДДИТ напряжений, возникающих на поверхности деталей при блочном режиме нагружения

5.1.2. Прогнозирование ресурса образцов при блочном режиме нагружения с использованием ДЦИТ
5.1.3. Оценка с помощью ДЦИТ ресурса деталей, подвергающихся в условиях эксплуатации воздействию случайного спектра нагрузок
5.2. Методика идентификации условий нагружения деталей при нерегулярном их нагружении по показаниям ДЦИТ,
зафиксированных с помощью цифровой видеотехники
5.3. Диагностика остаточного ресурса металлоконструкций грузоподъемных машин по показаниям ДЦИТ
5.3.1. Анализ технического состояния крана №
5.3.2. Анализ технического состояния крана №
5.3.3. Анализ технического состояния крана №
5.3.4. Анализ технического состояния крана №
5.3.5. Анализ технического состояния крана №
5.3.6. Анализ технического состояния крана №
* ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Решая уравнение (1.12) относительно <Уао , найдем:
(1.14)
Интегрируя (1.14) в пределах ширины зуба, определим величину

(1.15)
а значение сгатах получим, подставив в выражение (1.14) X = Х0. После чего, обращаясь к формуле ( 1.9), найдем величину коэффициента КFp.
Рассмотренный алгоритм расчета реализован в программе для ЭВМ [108]. Интеграл (1.15) в явном виде не берется, его вычисление в программе выполняется численным методом. Если зависимость (1.11) является полиномом второй степени, а тарировочная зависимость в полулогарифмических координатах (er-lgTV) описывается прямой линией, то интеграл (1.15) может быть представлен в конечном виде. Такой вариант решения задачи предложен в работе [118].
Второй метод определения с помощью ДДИТ распределения напряжений в основании зубьев использует количественную оценку структурных изменений, происходящих в датчике [165]. Для реализации метода необходимо тарировочную зависимость, показанную на рис. 1.7, построить при нескольких фиксированных значениях N, а затем в плоскости параметров ya-N (или ya=ya{N) при различных А'Ла-const, i = l,n, представляющее собой кинетическую диаграмму датчика по выбранному критерию оценки его реакции (рис. 1.15а).