工程结构数据处理和疲劳强度评估系统开发论文

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1、Y741198。j!蔓茎垄查兰堡主兰堡笙壅摘要本论文以机车车辆转向架应力谱数据处理为基本研究内容，主要开展了以下五方面的研究：有限长数字信号滤波、应力谱统计推断、疲劳强度评估和疲劳累积损伤计算、实测数据量大小对疲劳寿命分析结果的影响、转K2弹簧疲劳强度评估以及确定疲劳试验加载条件。在此基础上，应用模块化程序设计方法，采用Visualc++6．0开发了功能更为完善的“工程结构数据处理与疲劳强度评估系统”软件。软件系统采用菜单式模块结构，并配有图象处理功能，可以通过模块组合，随时完成某⋯功能的数据处理。该软件系统操作简单直观、运行安全可靠。通过对CW-200型、转8A型、转K2

2、型等多种转向架现车实测数据的处理，证明本文展开的研究是现实可行的，为进一步进行机车车辆转向架的疲劳强度及可靠性研究奠定了基础。该软件系统同样可以应用于汽车、船舶、工程机械、动力机械以及建筑桥梁等领域。关键词：数字滤波，应力谱，统计推断，疲劳强度评估，疲劳累积损伤北京交通大学硕上学位论文AbstractInthisthesis，thestressspectrumdataprocessingoftherollingstockbogieistakenasthefundamentalresearchtopic．Itcoversfiveaspects：Finitedigitalsig

3、nalsfiltering，statisticalinferenceofthestressspectrum，estimatingthefatiguestren醇handthefatigueaccumulativedamage，therelationbetweentheamountofdataandthefatiguelife，thefatiguestrengthevaluationandloadrecognitionofk2bogiespringandtheresearchoffatiguetestcondition．Onthisbasis，thesoftwareforda

4、taprocessingandfatiguestrengthevaluationofengineeringstructureisdevelopedusingmodularprogrammingmethodinVisualC++language．Thesoftwaresystemismadeupofaseriesofmenusbasedonthemodularstructurewiththefunctionofimageprocessing．Itcancarryoutacertainkindofdataprocessingatanytimethr01]Ighmodularco

5、mbination．Thesoftwareisnotonlysimpleandvisualfurusing,butalsosafeandreliablewhenrunning．ThroughtheprocessingofthetestingdatafromthebogietypedCW-200，8A，K2etc，itshowsthatthestudyinthisthesisisvalidityandreality．Thestudyhassetupafoundationoftherollingstockbogie．Thesoftwaresystemisalsosuitable

6、fortheotherfieldsuchasautomobile，ship，engineeringmechanism，powermechanism，buildingbridgeandSOon．Keywords：Digitalsignalsfiltering，Stressspectrum，Statisticalinference，Fatiguestrengthevaluation，FatigueaccumulativedamageⅡ前言现代工业正在向着重载、高速、高温、高压的方向发展，严重威胁着现代工业设备安全的疲劳破坏问题日益突出。据统计，在现代工业的各个领域，长期承受随机

7、载荷的机械，大约有80％以上的结构强度失效是由于疲劳破坏造成的。第二次世界大战前后，国际上发生了一连串的飞机失事，引起了世界各国特别是航空部门的极大震惊，经过事故的调查分析，发现这些事故都是由于疲劳破坏造成的。疲劳破坏不仅威胁着航空工业，也给铁路、船舶、桥梁、动力机械、压力容器、工程机械等造成威胁。因此，世界上工业发达的国家都极为重视随机载荷作用下承载构件的疲劳研究，开展疲劳寿命预估、疲劳强度设计和可靠性分析等研究工作。铁道车辆在运行过程中，转向架各部位所承受的实际应力是一个连续的随机过程，这种应力的峰值和谷值随时