工程机械的工作部件，如推土机推杆，面临周期性的状况，随着时间的推移会导致疲劳损伤。持续的振动、张力和冲击力会加速磨损，因此精确的疲劳分析对于确保可靠性和性能至关重要。

　　传统的振动测试设备既昂贵又耗时，而且在模拟真实环境时往往效果不佳。由于这些挑战，迫切需要更高效、更准确的测试方法，促使研究人员探索虚拟测试平台，以更好地分析疲劳寿命。

　　最近，山东大学的一个团队与厦门大学和庆熙大学合作进行了一项研究，并于2024年8月31日发表在《国际机械系统动力学杂志》上。

　　提出了一种专门用于分析推土机推杆疲劳寿命的虚拟振动试验台（VTR）。通过模拟生成高精度的负载谱，该方法无需昂贵的物理钻机。这种新方法有望彻底改变工程机械的疲劳测试，提供更快、更可靠的结果。

　　该研究的重点是创建一个模拟推土机推杆操作条件的VTR，从而实现更精确的疲劳寿命评估。使用虚拟迭代技术，VTR生成的输入信号可以复制真实世界的工作负载，并对其进行迭代微调，直到符合实际工作条件。这种方法解决了传统测试平台的缺点，传统测试平台通常难以重现机械部件的复杂动态行为。

　　通过结合关键数据点，如应变、油压和气缸行程，虚拟VTR计算出准确的疲劳分析负载谱。结果表明，这种虚拟方法与物理实验结果非常接近，将测试时间从几小时缩短到几分钟，大大降低了成本。这一创新对提高产品设计的可靠性具有广泛的影响，同时大大降低了整个工程机械行业的测试费用。

　　来自山东大学的研究员Xiangqian Zhu教授强调了新系统的变革性，他说：“这种VTR提供了传统疲劳测试的突破性替代方案。它不仅节省了时间和成本，而且提高了疲劳寿命评估的准确性。这种方法可以重塑工程机械疲劳分析的方式，促进更快的产品开发和提高可靠性。”朱博士还认为，该技术在依赖重型机械的各种其他领域具有巨大潜力。

　　VTR的影响远远超出了建筑行业。采矿、农业和国防等部门将从这项创新技术中受益，该技术有望对关键部件进行更有效的疲劳分析。

　　通过实现快速设计验证和降低成本，虚拟钻机为制造商提供了生产更耐用、更可靠机械的能力。该技术在模拟现实条件方面的准确性确保了它将在提高性能和安全性方面发挥关键作用，使机械在多个行业中更具成本效益和弹性。

　　更多信息：侯磊等，推土机推杆疲劳分析虚拟振动试验台，机械系统动力学学报（2024）。引文：模拟推土机强度，以绕过疲劳试验中昂贵的物理钻机的需要（2024,10月14日）检索自2024年10月15日https://techxplore.com/news/2024-10-simulating-bulldozer-strength-bypass-expensive.html本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。