在航天工程中,嚴(yán)酷的振動環(huán)境極易引起結(jié)構(gòu)的疲勞失效,導(dǎo)致航天結(jié)構(gòu)不能正常運(yùn)行,甚至?xí)斐蓢?yán)重事故。由于振動疲勞損傷的累積過程是不可逆的,疲勞損傷一旦產(chǎn)生將不能消除,同時疲勞破壞發(fā)生前沒有明顯的塑性變形,對航天結(jié)構(gòu)的危害不易被發(fā)現(xiàn),而疲勞破壞一旦發(fā)生就會引起巨大的影響。因此,航天結(jié)構(gòu)的振動疲勞壽命估計(jì)研究具有十分重要的工程價值。本文以航天結(jié)構(gòu)為應(yīng)用背景,對隨機(jī)振動疲勞壽命的估算方法與隨機(jī)振動疲勞試驗(yàn)和仿真進(jìn)行了深入研究,主要工作有:（1）分析總結(jié)了振動疲勞的相關(guān)理論,包括材料疲勞特性、疲勞累積損傷理論,簡要介紹了隨機(jī)振動的特征,重點(diǎn)闡述了結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動疲勞壽命估算的幾種時域和頻域方法。（2）設(shè)計(jì)并完成了帶有缺口的典型懸臂梁結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動疲勞壽命試驗(yàn)。利用固有頻率下降5%對應(yīng)的時間作為結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動疲勞壽命,獲得了三軸向隨機(jī)振動環(huán)境下的試件壽命,分析了可能干擾試驗(yàn)結(jié)果的影響因素。（3）提出了基于有限元動力學(xué)仿真和疲勞壽命估計(jì)理論的隨機(jī)振動疲勞壽命估計(jì)方法。以懸臂梁和典型航天支架結(jié)構(gòu)為例,首先利用MSC.Patran&Nastran對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,之后再進(jìn)行頻響分析和隨機(jī)振動分析,... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 振動疲勞的研究歷程
        1.2.1 疲勞概念的提出及發(fā)展
        1.2.2 隨機(jī)振動疲勞研究歷程
        1.2.3 振動疲勞試驗(yàn)發(fā)展歷程
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 疲勞理論及隨機(jī)振動疲勞壽命估計(jì)方法
    2.1 引言
    2.2 材料疲勞特性
        2.2.1 材料疲勞壽命曲線
        2.2.2 平均應(yīng)力及其修正
    2.3 疲勞累積損傷理論
        2.3.1 線性疲勞累積損傷理論
        2.3.2 非線性疲勞累積損傷理論
        2.3.3 Miner法則下疲勞壽命曲線的修正
    2.4 隨機(jī)振動
        2.4.1 隨機(jī)振動的分類
        2.4.2 隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)特性
        2.4.3 隨機(jī)響應(yīng)的疲勞壽命估計(jì)
    2.5 隨機(jī)振動疲勞壽命估計(jì)方法
        2.5.1 隨機(jī)振動疲勞壽命估計(jì)的時域方法
        2.5.2 隨機(jī)振動疲勞壽命估計(jì)的頻域方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 隨機(jī)振動疲勞試驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)件與夾具
    3.3 振動環(huán)境
    3.4 試驗(yàn)系統(tǒng)、過程及結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 隨機(jī)振動疲勞仿真
    4.1 引言
    4.2 有限元軟件應(yīng)用
    4.3 疲勞壽命估計(jì)方法的應(yīng)用
        4.3.1 振動疲勞壽命估計(jì)
        4.3.2 疲勞壽命估計(jì)結(jié)果及對比分析
    4.4 航天支架結(jié)構(gòu)振動疲勞仿真
        4.4.1 振動疲勞壽命估計(jì)
        4.4.2 疲勞壽命估計(jì)結(jié)果對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新的非高斯隨機(jī)振動疲勞壽命估計(jì)方法[J]. 袁毅,程軍圣.  振動與沖擊. 2014(18)
[2]多軸應(yīng)力響應(yīng)下結(jié)構(gòu)振動疲勞壽命預(yù)估的時域方法研究[J]. 白春玉,牟讓科,馬君峰,曹明紅,齊丕騫.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2013(02)
[3]振動疲勞試驗(yàn)壽命確定方法研究[J]. 楊萬均,施榮明.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2012(02)
[4]隨機(jī)載荷循環(huán)作用下的機(jī)械結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測模型[J]. 王正,王增全,何洪.  中國機(jī)械工程. 2012(01)
[5]工程結(jié)構(gòu)的振動疲勞問題[J]. 姚起杭,姚軍.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[6]飛機(jī)典型構(gòu)件振動疲勞壽命分析[J]. 張積亭,周蘇楓.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2002(S1)
[7]線性隨機(jī)結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)隨機(jī)響應(yīng)[J]. 林家浩,易平.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2001(04)
[8]隨機(jī)振動載荷作用下的結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算[J]. 董保童,施榮明,朱廣榮.  飛機(jī)設(shè)計(jì). 2001(03)
[9]結(jié)構(gòu)振動疲勞問題的特點(diǎn)與分析方法[J]. 姚起杭,姚軍.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2000(S1)
[10]一種基于材料韌性耗散分析的疲勞損傷定量新方法[J]. 葉篤毅,王德俊,童小燕,姚磊江.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 1999(01)

博士論文
[1]結(jié)構(gòu)振動疲勞壽命分析方法研究[D]. 王明珠.南京航空航天大學(xué) 2009
[2]機(jī)車車輛零部件的疲勞壽命預(yù)測仿真[D]. 陽光武.西南交通大學(xué) 2005

碩士論文
[1]飛機(jī)結(jié)構(gòu)聯(lián)接件振動損傷特性研究[D]. 高金賀.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2006



本文編號：3031948