由于航空航天結(jié)構(gòu)所處的振動環(huán)境較為嚴(yán)酷,所以解決其在服役期間的疲勞失效問題十分重要。對于單軸振動疲勞壽命的計算方法已經(jīng)比較成熟,而多軸的情況下多采用單軸依次加載模擬多軸的工況,最終的計算結(jié)果再乘以一個經(jīng)驗常數(shù),這種方法具有一定的精度但要精確的確定該系數(shù)十分困難。因此,本文給出兩種計算結(jié)構(gòu)多軸隨機(jī)振動疲勞壽命的臨界平面法,并對其進(jìn)行了仿真計算與試驗驗證。本文的具體工作如下:（1）闡述了金屬疲勞特性與疲勞損傷累積理論,總結(jié)了若干用于計算結(jié)構(gòu)單軸隨機(jī)振動疲勞壽命的時域方法與頻域方法。針對多軸隨機(jī)振動疲勞問題,給出兩種確定臨界平面的方法。第一種方法基于應(yīng)力響應(yīng)的功率譜密度矩陣,從統(tǒng)計學(xué)的角度確定平均應(yīng)力主軸的方向,從而進(jìn)一步確定臨界平面的位置。第二種方法基于臨界平面外法線的三個方向余弦,通過剪應(yīng)力方差最大得到臨界平面。通過將臨界平面上的正應(yīng)力與剪應(yīng)力進(jìn)行線性組合,從而建立起多軸隨機(jī)振動疲勞壽命計算方法。建立了一種結(jié)合商用有限元軟件計算結(jié)果和自編多軸隨機(jī)振動疲勞壽命計算程序的混合計算方法,可對結(jié)構(gòu)的多軸隨機(jī)振動疲勞壽命進(jìn)行計算。（2）根據(jù)理論分析及計算設(shè)計了兩種帶有缺口凹槽的懸臂梁試件及配套夾具... 

【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)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)

圖 2.2 各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)過程的相關(guān)函數(shù)動功率譜密度及其譜矩（Winner-Khintchine）定理可得，平穩(wěn)隨機(jī)過程的自功率譜密葉變換對，即( ) ( ) d1( ) ( ) d2jx x xxjxx x xS R eR S e 程根據(jù)能量在頻域中的分布范圍可以分為窄帶平穩(wěn)隨機(jī)和寬帶相對集中在某一頻率附近，時域波形接近單一頻率的簡諧振動豐富，其功率譜密度函數(shù)圖形比較平滑。圖 2.3 給出了窄帶與

圖 2.5 雨流計數(shù)法圖示性，為了保證雨流計數(shù)法的效率需事先對數(shù)據(jù)進(jìn)取峰值與谷值，最后雨流僅對這些峰谷值進(jìn)行計般采用四點法對其進(jìn)行快速雨流計數(shù)。如圖 2.6a b 且b c圖 2.6 四點雨流計數(shù)法的整循環(huán)判定圖出后需將剩余的數(shù)據(jù)點對接進(jìn)行二次雨流計數(shù)，最性疲勞損傷累積理論，分別計算每個循環(huán)的損傷傷到達(dá) 1 時發(fā)生破壞，則結(jié)構(gòu)的疲勞壽命為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多軸向與單軸向隨機(jī)振動疲勞試驗對比研究[J]. 賀光宗,陳懷海,賀旭東,田俊豐.  振動工程學(xué)報. 2015(05)
[2]有機(jī)玻璃疲勞壽命估算的頻率修正法[J]. 黃愛鳳,姚衛(wèi)星,陳方.  機(jī)械強(qiáng)度. 2015(03)
[3]多軸向隨機(jī)激勵下結(jié)構(gòu)疲勞失效的判定方法[J]. 賀光宗,陳懷海,賀旭東.  振動.測試與診斷. 2015(03)
[4]一種多軸向隨機(jī)激勵下結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析方法[J]. 賀光宗,陳懷海,賀旭東.  振動與沖擊. 2015(07)
[5]一種新的非高斯隨機(jī)振動疲勞壽命估計方法[J]. 袁毅,程軍圣.  振動與沖擊. 2014(18)
[6]不同頻率激勵下LY12鋁合金懸臂梁的疲勞特性[J]. 唐振杰,史展飛,胡海濤.  材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2012(03)
[7]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)
[8]連接件疲勞壽命分析的等效SSF法[J]. 張成成,姚衛(wèi)星,葉彬.  航空學(xué)報. 2009(02)
[9]多軸高周疲勞失效準(zhǔn)則的對比分析[J]. 時新紅,鮑蕊,張建宇,費(fèi)斌軍.  航空動力學(xué)報. 2008(11)
[10]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料剩余強(qiáng)度衰減模型[J]. 吳富強(qiáng),姚衛(wèi)星.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2008(04)

博士論文
[1]多軸向與單軸向振動環(huán)境下結(jié)構(gòu)振動疲勞失效對比研究[D]. 賀光宗.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]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
[3]金屬材料的多軸疲勞行為與壽命估算[D]. 王英玉.南京航空航天大學(xué) 2005

碩士論文
[1]大型風(fēng)電機(jī)組齒輪箱齒輪的疲勞壽命分析與預(yù)測[D]. 田雪.華北電力大學(xué) 2014



本文編號：3410560