机械系统物理故障分析试验验证

[中文适用范围]： 该报告详细介绍了检查美国陆军拖车疲劳寿命耐久性的持续工作。本报告通过示例描述了评估和减少机械系统故障物理分析所需实验数据的过程。此外，该报告还描述了用于验证计算机模拟模型的过程。目的 评估并减少仪表拖车测试过程中获得的实验数据。项目成果 该项目的成果可分为三个领域：实验数据评估@动态模型比较@和疲劳寿命验证。在实验数据评估@中，假设液压浪涌制动器导致拖车牵引杆的疲劳相关故障。主成分统计分析表明，喘振制动器对疲劳损伤影响不大。此外，主成分分析表明，拖车的垂直加速度和偏航率是在故障点附近测量的应变的主要贡献者。将多体动态仿真模型与测量的加速度和角速率进行比较。使用功率谱密度（PSD）和统计分布比较，纵向和垂直加速度是最佳匹配。最差的对比数据是横向加速度和横摆角速度。这些信号分量匹配不良的原因是轮胎模型@不会根据地形几何形状@产生侧向力，以及模拟中使用的轮廓测量数据@，因为它仅代表沿车辆纵向路径的地形高度，并且不是轮胎接地面积下地形的空间几何形状。最后，使用刚体和柔性体模拟以及实验结果计算疲劳寿命预测。疲劳寿命预测表明，只要谨慎开发 CAD 和动力学模型，使用 CAE 程序进行耐久性分析是可行的。柔性体对于获得准确的寿命预测是必要的@然而，使用柔性体模拟需要仔细选择静态校正模态形状。由于拖车框架是低频结构，因此不应包括高频模式。 [外文原描述]： This report details continuing work examining the fatigue life durability of a US Army Trailer. This report describes, through example, a process to evaluate and reduce the experimental data needed for a Mechanical Systems Physics-of-Failure analysis. In addition the report describes the process used to validate the computer simulation models.Cross Reference: AIAA Journal Vol.3 No.4,AIAA Journal Vol.6 No.7,AIAAJournalVol.