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本课题通过对常规疲劳试验方法的研究及其应用软件的开发,尝试部分解决疲劳试验时间长、成本高的问题,提高设计计算的工作效率,增强产品市场竞争力,同时为疲劳试验方法的进一步研究打下基础。
首先,介绍了国内外汽车疲劳试验方法研究的发展和现状,简述了汽车常规疲劳试验方法。指出了目前汽车行业,迫切需要一种快速、准确的疲劳试验方法及其数据分析软件,以便进行疲劳设计计算和试验测试分析。
其次,采用成组试验法,对某汽车前轴进行了疲劳寿命试验,对疲劳数据进行了相应的处理后,得到了各试验载荷下疲劳寿命的正态分布的均值和标准差,采用最小二乘法对疲劳寿命数据进行了线性拟合,得到了该汽车前轴P-S-N曲线的数学表达式。
第三,在传统的雨流计数法基础上,将四峰谷计数原则改为三峰谷计数原则,简化了应用计算机的技术条件。通过雨流计数法,得到某汽车前轴各路面载荷谱的均幅矩阵表。根据Goodman经验疲劳公式,对雨流计数结果进行了零均值应力转换,从而利用Miner线性疲劳累积损伤理论估计随机载荷下某汽车前轴的使用寿命。
第四,以雨流计数法得到的二维载荷谱为基础,检验了载荷谱的幅值服从威布尔分布,均值服从正态分布,从而建立了该分布形式下的二维应力—强度干涉模型。第五,以上工作基于VisualBasic程序语言编制了相应的《疲劳试验数据处理系统》应用软件,为进行疲劳试验数据的计算处理提供了一个方便快捷的平台。