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机械强度

机械强度 机械强度
  • ISSN:1001-9669
  • CN:41-1134/TH
  • 主管单位：中国机械工业联合会
  • 主办单位：中国机械总院集团郑州机
  •      械研究所有限公司;
  •      中国机械工程学会
  • 出版周期：月刊
  • 电话：0371-67710821
  • 地址：郑州市科学大道149号
  • E-mail：jxqd1975@foxmail.com
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Volume 47 期 4，2025 2025年47卷第4期

  • ·疲劳·损伤·断裂·失效分析·

    靳凯, 秦晓峰, 王永, 瞿海霞, 李硕杰, 秦卓扬, 谢苇航, 马飞扬

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.001
    摘要：工作辊辊颈轴承段经常因轴承卡死等出现烧伤失效问题，现场通常采用增材制造的方式进行修复，对修复后的辊颈进行寿命预测是现场生产预估工作辊安全服役并进行检修的关键，但目前缺乏针对相关问题的研究。针对上述问题，对四辊轧机工作辊辊颈轴承段进行了应力分析和多轴寿命预测。基于西姆斯（SIMS）模型和影响函数法计算得到了轧制力和辊间应力，在轴承段取矩建立辊颈端力矩平衡方程，建立了辊颈轴承段弯曲应力模型。将变形抗力视为单位体积的塑性变形能，计算得到了变形区的轧制力矩，建立了辊颈轴承段扭转切应力模型。使用第一强度理论，联立弯曲应力和扭转切应力得到了等效应力。选用多轴疲劳模型，在证明模型计算精度的基础上，对辊颈轴承段进行了疲劳寿命预测，并与实际轧辊在生产线的服役寿命进行了对比。结果表明，该四辊轧机工作辊辊颈轴承段应力计算模型符合实际的辊颈应力状态，理论模型预测得到的服役寿命与实际服役寿命相比，误差小于20%，满足工程实际误差的要求。  
    关键词：四辊轧机;工作辊辊颈轴承段;多轴疲劳;寿命预测   
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    更新时间：2025-04-25

    冯金芝, 桑武壮, 张东东, 李亮亮, 刘新荣, 赵礼辉

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.002
    摘要：针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限，提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法，为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命，以其过程及结果为参考，进行前桥模型驱动信号迭代。首先，对实测轮心六分力进行频带调整；其次，以前轴在各工况下的损伤/寿命与参考值差值最小为目标，结合响应面法与遗传算法对轮心三向力幅值调整系数进行优化，优化后的轮心三向力与其余三向力矩构成了前桥模型驱动信号。仿真结果表明，采用构建的轮心驱动信号进行前桥模型动态载荷模拟，获取的前轴寿命、风险点失效顺序以及各路况对危险点的损伤贡献比等都与参考结果具有较好的一致性，验证了提出方法的有效性，可为系统级台架耐久性试验的驱动信号构建与零部件寿命评估提供参考。最后，经过损伤主导载荷修正后，轴管损伤分布也与参考结果一致。  
    关键词：前桥动力学模型;前轴寿命;响应面法;动态载荷模拟;台架试验   
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    更新时间：2025-04-25

    张也平, 杨童博, 李紫薇

    DOI：DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.003
    摘要：针对光电探测器的储存寿命评估问题，综合考虑样品关键性能参数有无变坏或者向好的趋势情况，提出了一种基于蒙特卡洛法的多参数竞争失效储存寿命评估新方法。首先，通过性能退化建模选择单一参数的最优退化模型，从而对于退化趋势递增的样品根据失效阈值计算其伪寿命，对于退化趋势递减的样品将其伪寿命看作右删失数据；然后，根据伪寿命数据结合最大期望（Expectation Maximization, EM）算法选择单一性能参数的最优分布；最后，通过蒙特卡洛采样法进行多参数的竞争失效评估。以光电探测器储存案例为实例，验证了该方法的可行性。  
    关键词：多参数性能退化;竞争失效;储存寿命;最大期望算法;蒙特卡洛采样   
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    更新时间：2025-04-25

    何玉灵, 杨佳文, 孙凯, 吴学伟, 朱晓光, 罗浩然

    DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.04.004
    摘要：针对外转子直驱永磁发电机在时变磁拉力载荷作用下外转子铁芯机械响应进行理论解析、仿真计算和试验验证。首先，解析了外转子发电机转子铁芯磁拉力的来源及其随载荷变化规律，确定了转子磁拉力表达式以及时间阶次和空间阶次特征。同时分析了外转子铁芯基本振动模型，确定了外转子铁芯基本振动方程。然后，建立了外转子直驱发电机的仿真计算模型，得到了单位面积磁拉力的时空阶次特征和典型日下随时间变化规律。将电磁场得到的单位面积磁拉力密度作为输入载荷导入结构场，进行磁-固（结构）耦合仿真，计算分析了外转子铁芯在参考时刻的变形和应力的分布及振动噪声响应的变化规律。最后，用一台13 kW外转子直驱发电机模拟实例印证了解析和仿真的准确性。研究结果确定了外转子铁芯所承受的时变载荷及其作用下的机械响应分布规律，发现了发电机运行时转子铁芯应该重点检测的时刻和部位，同时分析了时变载荷下的噪声特性，为发电机的维护和设计提供了一定的参考依据。  
    关键词：外转子直驱永磁同步发电机;机械响应;磁拉力;时变载荷;电磁噪声   
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    更新时间：2025-04-25
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