ブルドーザープッシュアームなどの建設機械の作動コンポーネントは、時間の経過とともに疲労損傷を引き起こす定期的な条件に直面します。継続的な振動、張力、衝撃力により摩耗が促進されるため、信頼性と性能を確保するには正確な疲労解析が不可欠です。

従来の振動試験装置はコストと時間がかかり、再現性が不十分なことがよくあります。現実世界の状況。これらの課題のため、より効率的で正確なテスト方法が緊急に必要とされており、研究者はより適切に分析するために仮想テスト装置を検討するようになっています。倦怠感人生。

最近の研究は実施した山東大学のチームが厦門大学および慶熙大学と協力して作成したもので、2024 年 8 月 31 日に、機械システムダイナミクスの国際ジャーナル。

この研究では、ブルドーザープッシュアームの疲労寿命を分析するために特別に設計された新しい仮想振動試験リグ (VTR) を紹介します。この方法では、シミュレーションを利用して高精度の荷重スペクトルを生成することで、高価な物理リグの必要性を回避します。新しいアプローチは、建設における疲労試験に革命をもたらすと期待されています機械、より速く、より信頼性の高い結果を提供します。

この研究は、より正確な疲労寿命評価を可能にするブルドーザープッシュアームの動作条件をシミュレートする VTR の作成に焦点を当てています。仮想反復技術を使用して、VTR は入力信号実際の動作負荷を再現し、実際の動作条件と一致するまで繰り返し微調整します。このアプローチは、機械コンポーネントの複雑で動的な動作を再現するのに苦労することが多い従来のテスト装置の欠点に対処します。

仮想 VTR は、ひずみ、油圧、シリンダ ストロークなどの主要なデータ ポイントを組み込むことにより、疲労解析のための正確な荷重スペクトルを計算します。結果は、この仮想手法が物理実験から得られた手法と厳密に一致しており、テスト時間を数時間からわずか数分に短縮し、コストを大幅に削減できることを示しています。この革新は、建設機械業界全体のテスト費用を大幅に削減しながら、製品設計の信頼性を向上させる広範な影響を及ぼします。

山東大学の研究者、Ziangqian Zhu 教授は、新しいシステムの革新的な性質を強調し、「この VTR は、従来の疲労試験に代わる画期的な方法を提供します。時間とコストを削減するだけでなく、疲労試験の効率も向上します。」この方法は、建設機械における疲労解析の実施方法を再構築し、より迅速な製品開発と信頼性の向上を促進する可能性があります。」朱博士はまた、重機に依存する他のさまざまな分野でもこの技術に大きな可能性があると見ています。

VTR の影響は建設業界をはるかに超えています。鉱業、農業、防衛などの分野は、重要なコンポーネントのより効率的な疲労解析を約束するこの革新的なテクノロジーの恩恵を受けることになります。

仮想リグを使用すると、迅速な設計検証が可能になり、コストが削減されるため、メーカーはより耐久性と信頼性の高い機械を製造できるようになります。このテクノロジーは実際の状況を正確にシミュレートするため、パフォーマンスと安全性の両方を強化し、複数の業界にわたって機械のコスト効率と回復力を高める上で重要な役割を果たすことが保証されます。

詳細情報:Lei Hou et al、ブルドーザープッシュアームの疲労解析のための仮想振動試験装置、機械システムダイナミクスの国際ジャーナル（2024年）。DOI: 10.1002/msd2.12125