Меню
Кромка пвх купить читать дальше.
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Кабины трактора

Расчетные методы оценки долговечности элементов металлоконструкций кабин

Ресурс кабин тракторов должен соответствовать ресурсу трактора. Чтобы оценить нагруженность кабины и ее узлов в эксплуатационных условиях, опытные образцы необходимо подвергнуть комплексу тен-зометрических исследований и ускоренным стендовым испытаниям. Ресурс кабины можно оценить по записям процессов нагружения ее узлов и элементов на типичных эксплуатационных режимах. Выбор модели случайного процесса зависит от целей анализа, допустимой трудоемкости и точности расчетов. Принципиально существуют возможности получения необходимой информации для любого случайного процесса [4]. Однако при этом часто возникают значительные трудности в вычислениях. Для расчетно-экспериментальной оценки долговечности деталей, подверженных действию случайных нагрузок, применяют в основном две группы методов получения необходимых данных о напряжениях: 1) непосредственной схематизации записей процессов изменения напряжений (например, по экстремумам, максимумам, размахам, полным циклам и т. п.) [1, 4]; 2) теории случайных функций [11,15,53]. Методы первой группы при наличии специальных приборов позволяют быстро получить результаты экспериментов в цифровой форме, удобной для последующих расчетов и анализа. Однако при схематизации одних и тех же процессов различными методами значения расчетной долговечности (при одинаковых способах расчета) могут различаться на порядок. Методы второй группы пока более трудоемки. Однако с их помощью можно получать необходимые параметры процессов нагружения по известным статистическим свойствам входных процессов (например, микропрофилей полей и дорог) и динамическим свойствам изучаемых объектов. Практическое использование методов теории случайных функций для расчета долговечности связано с такими нерешенными проблемами, как устранение вычислительных трудностей, оценка точности результатов расчета, ограничение области применимости различных моделей для исходных процессов и др. Так, из необходимых для расчета долговечности распределений максимумов, размахов, укрупненных размаХов и т. п. пока практически можно использовать только распределение максимумов для гауссовых стационарных процессов. В процессе анализа широкого круга явлений случайного характера удовлетворительные результаты часто получают при использовании модели гауссовых стационарных процессов. Для этих процессов детально разработан математический аппарат. С помощью такой модели можно выполнить частотный анализ процессов, получить информацию о нагруженности по статистическим характеристикам внешних воздействий, а также теоретически обосновать вид распределения амплитуд напряжений. При использовании модели гауссовых стационарных процессов долговечность элементов машин можно полностью рассчитать на ЭВМ. Поэтому, чтобы описать нагруженность деталей на первом этапе с помощью методов теории случайных функций, целесообразно рассмотреть именно эту модель. Чтобы оценить соответствие случайного процесса какому-либо закону распределения при тензометрических исследованиях нагруженности кабин тракторов (автомобилей и других мобильных машин),. записываемую на осциллографической ленте (или ином регистраторе) реализацию случайного процесса разбивают на определенное число разрядов и для каждого разряда определяют статистическую вероятность появления значения исследуемой величины. Чтобы оценить соответствие экспериментального распределения теоретическому закону, следует сравнить кривые их распределения. При этом вероятностные характеристики, соответствующие теоретическому закону, надо вычислять по эмпирическим данным. Во многих случаях визуальное определение близости эмпирического и теоретического распределений (при значительных объемах ряда значений) может оказаться наиболее приемлемым критерием согласия.

и т. д. Затем проверяли изменчивость вероятностных характеристик в пределах выбранных интервалов. При увеличении длительности реализации корреляционные функции участков реализаций стабилизируются и при длительности 20 с Характер их протекания идентичен. Для микропрофилей полей и дорог корреляционные функции стабилизируются на участке длиной 400 м. Причем случайный процесс на "выходе" (процесс нагружения кабин) стабилизируется быстрее, чем на "входе" (микропрофили дорог и полей). Результаты исследований показали, что при длительности реализации, записанной на участке поля или дороги длиной 250 м, разница дисперсий процессов, соответствующих одному и тому же режиму нагружения, не превышает 15 %. Это показывает, что описание процессов нагружения кабин тракторов как гауссовых стационарных для рассмотренных случаев дает не противоречащие опыту результаты. Следовательно, эту модель можно принять для дальнейшего анализа и расчета долговечности. Для расчета характеристик случайных процессов нагружения может быть рекомендована следующая методическая последовательность.

- длительность реализации.

4. Спектральные плотности процессов определяем по формуле Винера Хинчина с последующим сглаживанием значений способом осреднения.

5. Средние числа нулей и экстремумов процесса в единицу времени вычисляем с использованием численного интегрирования соответственно по формулам

- сглаженная спектральная плотность процесса.

6. Плотность вероятности распределения максимумов рассчитываем по известной формуле [12, 46]

i_ _ j

- функция Лапласа.

- стандарт распределения максимумов. В зависимости от метода схематизации случайного процесса нагружения получают ту или иную оценку долговечности деталей машин. Помимо нижней оценки долговечности, получаемой при схематизации процесса по методу максимумов, представляют интерес также верхняя и средние оценки. При использовании аппарата теории случайных функций необходимо знать теоретическое распределение амплитуд при схематизации процесса по методам размахов, полных циклов и др.

Функция распределения амплитуд при схематизации процессов по методу полных циклов получена в работе:

Практика показала применимость этого распределения при значениях от 1 до 2.

Реклама