物流非高斯振动下的产品损伤分析.pdfVIP

第37卷第4期振动工程学报Vol.37No.4

2024年4月JournalofVibrationEngineeringApr.2024

物流非高斯振动下的产品损伤分析

谢嘉琳1，2，3，王志伟1，2，3

（1.暨南大学包装工程学院，广东珠海519070；2.暨南大学产品包装与物流广东普通高校重点实验室，

广东珠海519070；3.暨南大学包装工程研究所，广东珠海519070）

摘要:公路运输过程中的冲击信号造成了物流随机振动的非高斯特性。为研究冲击成分对产品损伤的影响，对8条

中型卡车和重型卡车实测道路信号进行了统计分析。将振动信号分为20%的高强度非高斯信号、60%的中等强度

高斯信号和20%的低强度高斯信号。使用有限元软件进行时域振动分析，计算各信号段的损伤占比。结果表明：

振动过程中，非高斯信号蕴含了高强度的冲击信号，造成了绝大部分的损伤。中型卡车振动数据冲击幅值大、占比

少，相对而言，重型卡车冲击幅值低、占比多。中型卡车高5%的冲击信号造成了90%以上的损伤；重型卡车20%

的非高斯信号中除10%的冲击成分外还包含10%的较高幅值振动，其20%的非高斯信号造成的损伤约为80%或

更高。在整个运输振动过程中，含量较少的冲击信号主导了损伤的累积。

关键词:随机振动；公路运输；非高斯；疲劳损伤；冲击

中图分类号:O324；TB485.3文献标志码:A文章编号:1004-4523（2024）04-0645-12

DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2024.04.011

将原始信号分解成一系列近似高斯振动段和具有高

引言峭度的冲击段。该方法能够较好地再现运输中的振

动信号特征。

［15］

目前大多数的物流随机振动测试都是基于随机在疲劳累积损伤分析方面，安刚等在其研究

振动服从高斯分布进行的。学者们通过不断深入研中讨论了时域疲劳分析方法，该方法计算量比较大，

究发现：公路运输过程中，包装产品所受的振动为非但是精度较高。频域法研究振动由于计算量更小，

［16‐21］［22］

［1‐5］简单便捷，被广泛研究。Miles等给出窄带随

高斯随机振动。加速度幅值较大的高水平冲击

造成了随机振动过程的非高斯特性，而这些较大幅机载荷激励下的疲劳损伤计算公式，其中应力峰值

值的冲击可能在产品累积疲劳损伤时占据了尤为重符合Rayleigh分布，这种基于窄带激励的假设高估

了疲劳损伤。Dirlik［23］建立了由两个瑞利函数和一

要的一部分。

个指数函数组成的高斯稳态宽带激励下雨流幅值的

在物流冲击信号的分析方面，研究者们对此提

［6］概率密度分布模型，在疲劳