牛文铁 才福友 付景静

(天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室， 天津 300350)

0 引言

载荷谱[1-2]是进行零部件疲劳寿命预测和优化设计的重要依据。目前，载荷谱已经在航天、汽车、高铁等领域得到了广泛研究与应用[3-5]。而我国大型玉米收获机关键零部件载荷谱的编制方法研究尚处于起步阶段，与国外发达国家相比还有较大的差距。国产玉米收获机故障频发，稳定性较差，其主要原因是设计水平不高，在研发设计初期大多以仿制和借鉴为主，很多零部件的结构设计并没有足够的载荷谱数据作为支撑。玉米收获机的车架是整车的核心承载部件，承受着割台、驾驶室、发动机、粮仓等传递的力和力矩，在实际工作过程中，经常会出现车架裂痕、甚至断裂的现象，严重影响了玉米收获机的整车性能。因此，采用合理的载荷外推方法进行多种工况下玉米收获机车架的载荷谱编制，对于玉米收获机车架的结构优化和整车性能提高具有重要意义。

在实际载荷测试试验中，由于时间、天气、试验场地和成本等多种原因，只能进行一定时间内载荷时间历程的测量，实测载荷仅反映试验期间的载荷时间历程，不能反映全寿命周期下的载荷分布，因此需要对有限的载荷时间历程进行合理有效的载荷外推[6]。载荷外推是影响载荷谱编制准确性的关键环节。JOHANNESSON[7]提出了基于POT参数模型的时域外推方法，通过设置峰值的阈值，估计峰值的分布函数，在最大限度保留原始载荷时间序列的基础上，重构得到外推后的载荷时间历程。……