Spark平台下基于优化BP神经网络模型的接触疲劳剩余寿命预测

针对海量监测数据背景下传统方法难以实现对机械装备/零部件状态的可靠诊断与预测等问题,以自主研发的滚动接触疲劳试验装备为依托,提出了一种Spark平台下基于优化BP神经网络模型的接触疲劳剩余寿命预测方法。引入基于指数衰减的周期性学习率改进BP神经网络优化模型,结合并行化技术构建了Spark平台下基于优化BP神经网络的接触疲劳剩余寿命预测模型。结果表明:基于Spark的优化BP神经网络模型能够实现剩余寿命预测,相比传统BPNN模型和SVR模型,预测精度分别提高了4.67%和9.18%,均方根误差分别降低了0.122和0.708,且模型具有更快的收敛速度。     

某重型载货汽车车架柔性化建模及疲劳分析

针对某重型载货汽车车架局部出现的疲劳寿命问题,通过有限元理论生成车架的模态中性文件,并对车架进行静力分析及强度校核。利用虚拟样机技术,建立考虑车架弹性的整车刚柔耦合模型,并对刚柔耦合整车模型进行随机路面不同速度下的整车动力学仿真,提取车架关键边界载荷谱。利用S-N疲劳设计方法,选用疲劳分析软件nCode Design-Life对车架进行疲劳可靠性分析,得到车架在不同工况以及不同车速下的疲劳寿命结果及损伤位置。结果表明:车架的最小寿命满足行驶要求,并为车架的优化设计提供了理论依据。     

汽车变速箱圆柱齿轮弯曲疲劳p-S-N曲线测定

利用大小两级载荷,对国产某汽车变速箱倒档圆柱齿轮单齿弯曲疲劳强度进行了试验.通过对试验数据的处理,表明该齿轮单齿弯曲对数疲劳寿命在高低载荷级下均呈正态分布,在高低载荷级下的成活率分别与其弯曲疲劳寿命对数之间存在线性函数关系,以及不同成活率下的p S N曲线和齿轮单齿弯曲疲劳极限.为进一步研究齿轮弯曲疲劳强度提供了基本曲线和数据.     

直线振动筛的动力学和疲劳分析

基于Lagrange法建立振动筛系统动力学模型,并求解其响应.利用多体动力学软件对直线振动筛进行运动仿真分析,求出振动筛在激振力作用下的振动位移、速度、加速度及动画直观显示振动筛的运动情况.在此基础上,根据运动学分析载荷,建立振动筛的有限元分析模型并进行静力学和疲劳分析.该方法实现了运动分析、强度分析、疲劳分析的结合,为开发高可靠性、高性能的大型振动筛提供了依据.     

基于混合相关竞争失效的多性能退化数据可靠性模型

针对包含多种相关退化模式的产品可靠性评估问题,提出了一种基于Copula函数选择的混合随机过程可靠性建模方法。采用时间尺度变换——混合效应的Wiener过程和非线性混合效应Gamma过程分别对两组性能退化数据进行建模,并利用MCMC方法进行参数估计;其次,通过散点图、相关系数检验和AIC准则进行Copula选择,利用极大似然法估计Copula参数,建立系统可靠度评估模型;最后,分别考虑多退化过程独立和相关,通过算例计算系统可靠度并进行对比,验证了模型的有效性。     

基于AN SYS的矩形容器强度分析及结构优化

针对传统的矩形容器设计方法存在的局限性以及设计过于保守的弊端,提出了利用ANSYS分析软件对矩形截面容器结构进行强度分析和疲劳分析,并得到了该矩形容器结构应力分布规律,最大应力发生在筒体的倒圆角处且最大应力强度值为279. 409 MPa。在满足强度和抗疲劳性能的要求下,以矩形容器结构的质量最轻为目标函数,利用ANSYS优化模块对矩形容器结构进行优化分析,使得优化后质量降低18. 86%,有效的降低了制造生产成本,提高企业经济效益。     

高压容器结构不连续区域的随机有限元分析

利用二阶矩法推导出圆柱壳和球壳基于弹性失效设计准则的中径公式的可靠度指标计算公式,并将其应用于一算例中。在此可靠性设计基础上建一圆柱壳和半球形封头连接的高压容器模型,然后利用ANSYS软件对其进行随机有限元分析,求出圆柱筒体与封头连接区的可靠度。结果表明:高压容器中圆柱筒体与封头连接区的可靠度远低于半球形封头与圆柱形筒体的可靠度。本文对输出的功能函数进行的灵敏度分析,可为结构参数的优化设计提供参考。     

在役混凝土构件可靠度分析

在役结构的现场检测是对结构可靠性评估的重要手段之一，以现有的研究成果来看，对在役结构评估时将结构的状态参数引入到结构的物理状态研究中尚不多见。基于以上考虑，为对在役结构可靠性作出客观评价，基于现场检测数据的处理，利用改进的一次二阶矩的可靠度分析方法，结合现行的混凝土结构设计规范，从正截面裂缝宽度角度对建筑工程中的受弯构件在均布荷载作用下的可靠性进行分析，并探讨其对构件可靠度的影响。     

矿用自卸车车架振动疲劳寿命分析

为预测某矿用三轴重型自卸车车架的疲劳寿命，在Hypermesh中综合运用壳单元，实体单元，梁单元，焊接单元，刚、柔性连接单元等多种单元建立完整车架有限元模型，分析强度之后对其进行频响分析，得到车架载荷输入与结构应力之间的传递函数；在Nastran中生成车架MNF中性文件，在ADAMS/CAR中建立整车刚柔耦合模型，得到相应的载荷时程曲线，将其进行快速傅里叶变换结合频响分析结果，准确地预估车架疲劳寿命。     

柴油机铝合金气缸盖热机耦合疲劳损伤分析

针对某型高功率密度柴油机铝合金气缸盖,建立有限元模型,采用Abaqus计算结构温度场及应力场。以热机耦合应力场结果为基础,并考虑温度对材料性能的影响,计算气缸盖热机耦合疲劳损伤。由分析结果可知:在热机耦合加载条件下,气缸盖应力值最大为179MPa,位于气缸盖鼻梁区,考虑温度对铝合金材料强度的弱化影响,该值满足材料静强度要求。疲劳寿命分析结果表明:气缸盖危险区域的最大损伤值(对数值)为-4.54;气缸盖鼻梁区产生裂纹的主要原因是该处热机耦合疲劳载荷引起的应力集中。     

BR车体强度计算的分析

在ＰＣ—３８６微型计算机上采用ＳＵＰＥＲＳＡＰ软件，对出口给博茨瓦纳的运盐敞车的强度计算进行了分析，给出了车体结构离散、约束处理、载荷处理及各计算工况的计算模型，经计算结果分析表明，ＢＲ车体在各工况载荷作用下，应力均未超过许用应力，满足《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求．     

齿轮弯曲疲劳强度试验数据任意置信度下C-R-S-Ν曲线的拟合方法

提出一种对成组法脉动弯曲疲劳试验的寿命数据进行处理的方法50％置信度下定应力的寿命分布按三参数威布尔分布进行优化拟合;任意置信度下的置信限曲线则以旋转-平移变换后的概率坐标中的双曲线函数为原型进行最小二乘法曲线拟合来求取,由所求得置信限曲线方程可求出置信度C下、任意可靠度R下的疲劳寿命,进一步与试验所得的齿根应力作线性回归,可求得C-R-S-N曲线簇。此方法对其他的疲劳数据处理也有较好的参考价值。     

板壳随机有限元法及其在起重机伸缩臂可靠性分析中的应用

结合板壳单元，在载荷随机的情况下，给出了利用随机有限元计算大型、复杂结构可靠度的方法，推导了相应的计算公式，计算了ＱＴＪＳ１６０铁路救援起重机伸缩式吊臂的可靠度。结果表明此方法是结构可靠度分析的一种有效方法，可以推广应用于其它大型工程结构的可靠度分析。     

含凹陷管道的完整性评价

针对凹陷引起的管道应力集中问题， 基于深度的评价准则已不能满足工程应用， 提出包含内检测、 噪声处理、 几何插值和应变求解的基于应变的评价流程。单纯凹陷对管道的剩余强度影响不大， 但与焊缝、 裂纹及划伤等其他种类缺陷联合作用时， 则可能加快管道的断裂失效， 可以采用弹塑性断裂理论对含裂纹和划伤凹陷进行剩余强度计算， 当凹陷位于焊缝时， 建议直接修复或替换。在内压波动影响下， 无约束凹陷的疲劳问题较为严重， 提出采用雨流计数法对管道的压力历程进行循环计数， 根据疲劳累积损伤理论确定管道的疲劳寿命或检修周期。通过对目前国外主要标准的分析和比较， 结合凹陷的自身特性， 提出了更加合理的管道凹陷完整性评价体系。     

低载强化对圆柱齿轮残余应力影响的试验研究

以经过表面工艺处理的高强度齿轮单齿弯曲为例,试验研究了疲劳极限以下小载荷强化和疲劳损伤载荷对齿根残余应力的影响.结果表明,经过强化小载荷对反复锻炼后,单齿弯曲疲劳强度和疲劳寿命还能够得到强化和提高;小载荷的反复锻炼不会影响和破坏齿根表面的残余应力;疲劳极限附近的损伤载荷加载到疲劳寿命中期对齿根的残余应力没有显著影响;屈服强度附近的损伤载荷加载到疲劳寿命中期,齿根的残余应力明显衰减.     

疲劳极限以下小载荷的强化和损伤试验

以某变速箱圆柱齿轮单齿弯曲为例,对疲劳极限以下小载荷的强化和损伤进行了试验研究.结果表明,疲劳极限以下的小载荷对疲劳寿命、疲劳强度和静强度均具有强化作用;一定范围内的小载荷作用一定的次数才能体现出强化效果;循环载荷谱中小载荷虽有一定的强化作用,但强化效果有所下降;循环载荷谱中小载荷循环次数增加,其强化效果随之增加;高载荷造成损伤后,原来具有强化作用的小载荷失去了强化效果,但更低的小载荷却体现出一定的强化效果;小载荷强化的原因是材料的微观组织得到强化和改善.     

移动荷载作用下接触网的动力响应

研究接触网在移动荷载作用下的动力响应。通过接触网的模型建立其运动微分方程,由于接触网的弹性系数在每跨内呈现函数的形式变化,经过适当变换后可以得出一个二阶变系数微分方程,采用WKB法对其进行求解。再通过周期性条件和悬挂点处力的平衡条件得出接触网的模态函数和频率方程。最后采用模态叠加法对接触线的运动微分方程进行求解,最终得出了接触线在受电弓作用下的动力响应。     

基于AAR标准的石砟漏斗车疲劳寿命评估

AAR评定标准由北美铁路协会制定,可用于铁路货车寿命疲劳评估。以某公司正在研制的米轨石砟漏斗车为例,使用ANSYS Workbench建立了该车的有限元模型,分别进行了垂向静载、纵向拉伸、纵向压缩和扭转4种工况下的应力分析,选取100 t无盖漏斗车相应载荷谱,以名义应力法和Miner线性累积损伤理论进行计算,基于AAR标准编写了寿命评估Matlab程序,评估结果表明寿命满足设计要求。     

经济技术水平与农产品反倾销

从G函数出发,运用价格增长和产品市场结构的陈述,得出了一个农业生产与贸易相关性的模型。根据这个模型的推导结果,给出了超量供给量、超量供给价格和超量剩余等定义和概念。进而将分析的焦点集中到了增强出口竞争力,以便减少或消除剩余的问题上。依据市场准入状态的不同,超量剩余被区分为:净出口下的剩余与净进口下的剩余两种。对减少或消除这两种剩余的举措进行了分析,结果揭示了技术水平与国际贸易竞争力的关系,解释了追求同等价格降低率的意义,得出了农产品倾销的指数,从而深入地说明了国际贸易中农产品反倾销的实质。     

基于ANSYS的车架强度和刚度分析

以某轻型货车车架为例,对车架的结构特点进行分析,利用AN SY S软件建立了车架的力学模型。对车架的约束和所受载荷进行处理,通过车架强度和刚度进行分析计算,可以找到车架的薄弱部位,为以后设计和优化车架提供了一定的参考。