基于小波变换的拖拉机旋耕作业载荷谱同步加速

作     者：王禹 王玲 王书茂 赵俊生 陈雪丽 马铁华 WANG Yu;WANG Ling;WANG Shumao;ZHAO Junsheng;CHEN Xueli;MA Tiehua

作者机构：中北大学机械工程学院太原030051 中国农业大学工学院北京100083 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2025年第41卷第6期

页      面：71-79页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山西省基础研究计划项目(202203021212158,202303021212185) 国家重点研发计划项目(2016YFD0700102) 

主　　题：拖拉机 载荷谱 小波变换 旋耕作业 载荷加速 加载平台 

摘      要：拖拉机旋耕作业载荷谱中小载荷循环占据大量时间,导致室内可靠性试验时间长,效率低。该研究针对常用载荷谱加速方法对多类型载荷加速效果有限的问题,提出基于小波变换的旋耕作业载荷谱同步加速方法。该方法结合小波变换和Hilbert包络分析实现大损伤片段的识别和提取,基于旋耕作业载荷的时域同步性实现载荷谱加速;提出伪损伤加速效率指标(pesudo-damage acceleration efficiency, PDAE)对加速效果进行评价,确定了适用于拖拉机旋耕作业载荷谱的最优加速参数,加速后的载荷谱时间保留比为81.32%,动力输出轴(power take-off, PTO)转矩载荷的伪损伤保留比为98.99%,悬挂载荷谱的伪损伤保留比为97.56%。与常用损伤保留加速方法相比,本文加速方法在保留载荷损伤特征的基础上节省10.07%的时间,具有更高的加速效率。开发拖拉机旋耕载荷谱台架加载平台并开展应用试验,结果表明,加载平台对PTO转矩载荷谱和悬挂载荷谱的平均复现误差分别为-7.53%和-2.48%,能够实现载荷谱复现模拟旋耕作业工况。研究结果可为拖拉机载荷测试以及加速疲劳可靠性试验提供参考和技术支撑。