车辆发动机载荷谱的编制步骤及应用

随机载荷谱编制步骤如下：

第1步，把连续的应力累计频数离散化，得到各级应力水平所有任务段出现的频数Δf（Sj）：

式中，f（Sj），f（Sj＋1）——第j级和第j＋1级应力水平累计频数。

第2步，计算各级极大应力和极小应力每单位小时至少出现一次的频数Δ （Sj），即

式中，n——全任务段工作小时。

第3步，计算各级极大应力和极小应力每单位小时少于一次的频数Δf′，并生成剩余数表，即

第4步，计算每级应力水平的位置索引PI，并生成位置索引表，即(www.xing528.com)

每隔PIj次单位小时就加上第j级应力水平，直到加完所有的剩余数。

第5步，根据所产生的随机数，随机排列各级应力水平Smax。在随机排列时，要根据位置索引PI随机加剩余数Δf′中的频数。

第6步，将极小应力Smin像极大应力那样排列。

第7步，将生成的极大应力随机排列与极小应力随机排列组合，生成随机应力谱。

以得到的整机载荷谱为单位任务剖面，发动机连杆共有57 992个载荷循环，首先应用随机数发生器对1～57 992个自然数进行随机排列。为使生成的随机变量便于检验，将所有随机数除以数据总长度L，即可使生成的随机数列R～U（0，1）。经计算，该随机数列的E（R）为0.5，Var（）为0.083 3，E（R2）为0.333 3，Var（）为0.088 9，则认为生成的随机数与均匀分布的检验值之间无显著差异。

对生成的随机数进行χ2检验，取α＝0.05，则，将随机数的取值范围均匀分为10个区间，经计算得，说明产生的随机数列符合均匀性检验。

按照随机载荷谱的编制步骤，对发动机连杆应力时间历程进行统计分析，以每小时为单位任务剖面进行编谱，首先生成极大应力随机序列，然后生成极小应力随机序列，最后进行组合生成随机应力谱，共计57 992个载荷循环，连杆随机载荷谱序列（部分）如图9－36所示。

图9－36　连杆随机载荷谱序列（部分）