鋼絲繩彎曲疲勞特性及其試驗系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鋼絲繩作為一種高強度、耐沖擊的撓性構(gòu)件被廣泛應(yīng)用在各類工程領(lǐng)域中,而鋼絲繩的疲勞損傷現(xiàn)象會在其實際應(yīng)用過程中留下重大的安全隱患。由于鋼絲繩結(jié)構(gòu)復(fù)雜且工況多樣,同時影響鋼絲繩彎曲疲勞的因素較多,單從理論分析難以得到滿意的結(jié)果,因此通過理論分析與試驗研究相結(jié)合是一種較為有效的研究方法。目前對鋼絲繩彎曲疲勞特性的研究相對較少,更缺少系統(tǒng)的試驗依據(jù)。為保證鋼絲繩在使用過程中的安全可靠,對鋼絲繩彎曲疲勞特性及試驗系統(tǒng)的研究具有重要的理論價值和實際

2、意義。
  本文以6×7IWS鋼絲繩為研究對象,對繞滑輪彎曲段鋼絲繩的數(shù)學(xué)及力學(xué)建模,在此基礎(chǔ)上,對鋼絲繩的彎曲疲勞特性的主要影響因素進行研究,并以此為依據(jù),提出了鋼絲繩彎曲疲勞的試驗方案,根據(jù)試驗方案進行對試驗系統(tǒng)的深入研究,設(shè)計了一種液壓驅(qū)動自動控制重載荷大行程的鋼絲繩彎曲疲勞試驗系統(tǒng)。
  本文主要進行了以下幾個方面的工作:
  首先,基于空間幾何及微分幾何原理對繞滑輪段鋼絲繩進行數(shù)學(xué)及力學(xué)建模,并對鋼絲繩彎曲應(yīng)

3、力的分布規(guī)律進行分析,并基于ANSYS Workbench對繞滑輪段鋼絲繩進行有限元仿真,對鋼絲繩彎曲疲勞特性的影響因素進行研究。
  其次,根據(jù)鋼絲繩彎曲疲勞特性的影響因素,對鋼絲繩彎曲疲勞試驗進行方案研究,包括試驗主要因素及試驗流程規(guī)范設(shè)計。確定試驗系統(tǒng)的設(shè)計目標及技術(shù)要求,在此基礎(chǔ)上對鋼絲繩彎曲疲勞試驗系統(tǒng)總體方案進行研究:系統(tǒng)通過電子泵調(diào)壓液壓缸加載實現(xiàn)精度較高的恒定大載荷加載;通過雙層缸往復(fù)驅(qū)動實現(xiàn)大行程的往復(fù)運動,并設(shè)

4、計了系統(tǒng)在不同加載模式的控制流程。
  然后,分別對加載系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)進行了詳細設(shè)計。設(shè)計了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的壓力補償算法,對加載系統(tǒng)進行壓力補償,彌補溫度因素對加載精度的影響,以保證加載系統(tǒng)的誤差精度;設(shè)計了一種雙缸協(xié)同控制策略,并采用AMEsim對雙缸驅(qū)動系統(tǒng)進行仿真,對驅(qū)動系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行驗證;設(shè)計了基于MFC試驗系統(tǒng)人機界面程序,并采用SQL Server對試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行設(shè)計,實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄、分析處理

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