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期刊信息/Journal information
机械强度
机械强度

王长路(兼）

双月刊

1001-9669

jxqd@chinajournal.net.cn

0371-67710821

450052

郑州嵩山南路81号

机械强度/Journal Journal of Mechanical StrengthCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为机械工程专业技术期刊。以机械工程中的机械强度与振动和机械工程材料宏观强度的研究应用为中心内容。设有振动、检测、诊断技术、优化、可靠性技术、设计、计算、疲劳断裂、研究简报等栏目。
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    力学性能可调的可逆装配力学超材料性能表征

    吴琪杨宇芦奕菲鲍盘盘...
    92-106页
    查看更多>>摘要：点阵结构因其高比强度和比刚度成为航空、航天、汽车等领域的研究热点.增材制造技术的发展使得具有复杂几何外形和特殊力学性能的力学超材料点阵结构的加工成为可能.但传统增材制造工艺难以协调此类结构在成本、几何尺寸和精度之间的矛盾.鉴于此,提出了一种可逆装配的力学超材料结构概念及基础体素结构的连接方法,可有效克服制造装备的尺寸限制,并可以通过不同排列组合构建力学性能丰富的宏观点阵结构.针对可逆装配的基础体素型式,通过参数化建模的方法分析了体素几何特征、相对密度和体素数目等参数对其力学性能的影响,并与实验结果进行了对比.结果表明,所提出的3种基础体素刚性差异较大,泊松比覆盖了由负到正的范围.因此,使用这3种基础体素的不同组合方式可以产生不同力学性能分布的宏观结构,从而证明了采用这3种体素作为可逆装配结构基本体素的合理性.此外,所给出的几何尺寸与力学性能之间的数学关系可为此类力学超材料的工程应用提供指导.

    可逆装配力学超材料参数化建模点阵结构性能表征

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    基于螺栓预紧力监测土工离心机不平衡力的方法研究

    陈红永牛红攀黎启胜杨玉明...
    107-112页
    查看更多>>摘要：研究了一种基于监测地脚螺栓轴向预紧力变化的土工离心机动态不平衡力在线测量方法.首先,通过理论推导了不同的不平衡力状态下,地脚螺栓的轴向预紧力变化模型,证明了间接测试离心机不平衡力的可行性.其次,在TLJ-500型离心机上开展试验,获得了动态不平衡力矩随配重变化的规律,并对测点轴向力变化进行拟合,建立了测点轴向力与不平衡质量及离心机运行重力加速度g值的关系.最后,对一个地脚螺栓的预紧力变化进行测量,通过响应面拟合可建立地脚螺栓轴向预紧力的变化与离心机运行加速度和配重质量的关联.研究表明,通过监测地脚螺栓预紧力变化获得的离心机运行不平衡力的方法具有一定可行性,试验中应保持不同配重的质心一致;根据拟合式计算使转臂平衡的配重质量时,应尽量采用较大的加速度以降低离心机未甩平带来的误差.

    地脚螺栓轴向预紧力土工离心机不平衡力拟合模型

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    复合型裂纹拘束度及其承压结构失效评定图研究

    缪新婷刘国旭张锦波彭剑...
    113-122页
    查看更多>>摘要：围绕平板试样和管道结构的裂尖拘束度以及失效评定图(Failure Assessment Diagram,FAD)进行研究,旨在探明试样和管道之间的适配性和关联性.基于有限元法获得了中心裂纹板(Central Cracked Plate,CCP)试样以及含裂纹承压管道裂尖的拘束度,发现单轴加载作用下的CCP试样裂尖拘束度与轴向拉载荷作用下的厚壁管道较匹配,而双轴载荷作用下的CCP试样与内压作用下的薄壁管道较匹配.此外,获得了CCP试样和管道结构的FAD,发现CCP试样的FAD受厚度的影响较小;指出平行于裂纹方向的应力是使得结构的失效评定曲线(Failure Assessment Curve,FAC)提高的主要因素.最后,发现具有相同拘束度水平、裂尖复合程度以及加载方式的两种结构,CCP试样的FAC高于承压管道的FAC,即采用CCP试样的FAD评定管道结构是不安全的.

    复合型裂纹拘束度失效评定图承压结构

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    不同服役工况条件下圆锥滚子轴承磨损研究

    张宇史小玉田为松
    123-133页
    查看更多>>摘要：为了明晰不同工况参数对圆锥滚子轴承磨损的影响规律,开展了圆锥滚子轴承磨损研究.建立了包含滚子平衡方程与内圈平衡方程的圆锥滚子轴承拟静力学模型,基于Archard磨损理论推导建立了适用于圆锥滚子轴承磨损分析的磨损深度计算模型;对比分析了轻载、中载和重载3种服役工况条件下,轴承内、外滚道和滚子的磨损分布特征.结果表明,圆锥滚子、内外滚道在接触线上的磨损深度均呈现双峰分布特征,外滚道磨损分布与滚动体位置密切相关;轻载工况下,轴承转速提高25%,轴承滚道与滚子磨损峰值提高20%;重载工况下,轴承载荷提高16%,轴承滚道与滚子磨损峰值提高17%以上.3种工况下轴承磨损峰值对比表明,轴承等效载荷与转速的乘积并非控制轴承磨损的决定因素,载荷变化对于轴承磨损有着较为显著的影响.

    圆锥滚子轴承磨损深度接触压力滑动速度工况条件

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    基于实测载荷谱的横向稳定杆连杆疲劳分析与优化

    刘志雷杜建韩杰
    134-145页
    查看更多>>摘要：为解决某皮卡车横向稳定杆连杆疲劳断裂问题,以实测载荷谱为数据支撑,基于多体动力学载荷分解法进行连杆疲劳分析与结构改进.开展稳定杆连杆载荷谱采集试验,进行传感器信号之间的关联分析,验证了采集信号的有效性.通过悬架运动学与柔顺性(Kinematics Compliance,KC)试验,校验了悬架系统动力学模型传力的准确性,采用虚拟迭代法,以实测载荷谱信号为激励,验证了整车动态模型的精度.对比运用多体动力学载荷分解法、压杆失稳理论法、台架试验法3种方法分别获取连杆的临界载荷,对连杆强度进行校核,并与连杆实测载荷值进行对比,对3种方法准确性进行评价.结果表明,多体动力学载荷分解法能精准地预测连杆的临界载荷,而台架试验法结果存在一定误差,压杆失稳理论不能直接用于连杆的强度校核.结合名义应力法与多体动力学分解的载荷谱对连杆开展疲劳仿真与优化,仿真预测连杆疲劳里程数为12 143 km,与真实寿命相对误差值为14%,证明了仿真方法的有效性,对连杆杆身端口危险部位进行结构改进,消除了连杆应力集中现象,使连杆设计寿命满足使用要求.

    载荷谱多体动力学虚拟迭代疲劳损伤

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    钢轨不平顺焊接区的磨耗及裂纹萌生预测

    林凤涛王子旭谭荣凯张子豪...
    146-154页
    查看更多>>摘要：为探究钢轨焊接区的磨耗及裂纹萌生与轴重及摩擦因数的关系,通过对大量不平顺焊接区的实地测量,拟合了两种典型焊接区的不平顺数据,建立了上凸和下凹两类典型焊接区不平顺轮轨接触的有限元模型.结合摩擦功模型和Archard磨耗理论,对焊接区最大磨耗截面进行预测,基于Jiang-Sehitoglu模型对焊接区裂纹萌生寿命进行预测.发现随着轴重的增加,上凸及下凹焊接区的磨耗速率均增大;且轴重达到16 t时上凸型焊接区磨耗速率显著增大,而下凹型焊接区在轴重达到18 t时磨耗速率显著增大;摩擦因数从0.2增加到0.35,上凸和下凹两类焊接区最大磨耗量分别为1.93 mm、1.08 mm;且上凸型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.3时显著增大,而下凹型焊接区磨耗速率在摩擦因数为0.35时显著增大.轴重从12 t增加到18 t,上凸型焊接区服役寿命的衰减幅度较小,而下凹型焊接区服役寿命衰减幅度较大.此外,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对上凸型焊接区服役寿命的影响明显小于轴重(12～18 t)的影响.然而,当摩擦因数从0.2增加至0.35时,其对下凹型焊接区服役寿命的影响与轴重(12～18 t)的影响相当.结果表明,随着轴重和摩擦因数的增加,对钢轨焊接区下凹型不平顺的寿命影响更加显著;在工务维护过程中,应着重关注下凹型焊接区的出现并及时标记和修复.

    铁道工程轮轨关系磨耗预测裂纹萌生预测

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