本文關(guān)鍵詞：飛機尾翼聲振疲勞壽命分析

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【摘要】：聲疲勞問題是飛行器在飛行任務(wù)中經(jīng)常會遇到的問題,由發(fā)動機噴氣噪聲和氣動噪聲引起的結(jié)構(gòu)振動會對機體部件產(chǎn)生嚴重的影響。因此開展飛機噪聲環(huán)境下聲疲勞壽命預(yù)測技術(shù)的研究對保證飛行安全具有重要意義。本文結(jié)合有限元方法、聲學(xué)仿真方法和振動疲勞理論開展了飛機尾翼噪聲環(huán)境下的聲疲勞壽命預(yù)測研究,并在此基礎(chǔ)上研究了聲疲勞壽命影響因素。本文的核心內(nèi)容為:在有限元軟件中建立了有限元分析模型,對尾翼進行計算模態(tài)分析,得到結(jié)構(gòu)的固有頻率和固有振型。運用隨機振動理論、聲學(xué)基礎(chǔ)理論和隨機聲學(xué)理論,結(jié)合模態(tài)分析結(jié)果,在動力學(xué)分析軟件中對結(jié)構(gòu)進行了聲振耦合計算,得到了模態(tài)參與因子、模態(tài)位移,計算得到了耦合面應(yīng)力響應(yīng)的功率譜密度,為疲勞計算提供了必要的數(shù)據(jù)。根據(jù)振動疲勞的理論,確定了材料的S-N曲線、線性累積損傷理論,采用頻域法中的Dirlik模型進行振動疲勞計算,預(yù)測了尾翼聲疲勞壽命。結(jié)合聲載荷的特點研究了振動疲勞的幾個影響因素,重點研究了載荷特性和阻尼比對聲疲勞壽命的影響。對比了幾種不同工況下的結(jié)果,提出了抗聲疲勞設(shè)計的建議。
【關(guān)鍵詞】：聲疲勞 尾翼 模態(tài)分析 功率譜密度 頻域法
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V215
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 背景和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究概況13-14
• 1.3 待研究的問題14-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容和方法15
• 1.5 學(xué)位論文組織框架15-17
• 第二章 基于有限元法的計算模態(tài)分析17-31
• 2.1 有限元簡介17
• 2.2 有限元理論17-18
• 2.3 模態(tài)分析簡介18
• 2.4 軟件介紹18-19
• 2.5 模態(tài)分析流程19-26
• 2.5.1 模型的簡化與清理19-22
• 2.5.2 網(wǎng)格劃分22-23
• 2.5.3 邊界條件23-24
• 2.5.4 材料屬性設(shè)置24-25
• 2.5.5 網(wǎng)格屬性設(shè)置25
• 2.5.6 卡片屬性設(shè)置25-26
• 2.6 模態(tài)分析結(jié)果26-30
• 2.6.1 固有頻率26-28
• 2.6.2 模態(tài)振型28-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于模態(tài)的聲振耦合分析31-50
• 3.1 引言31
• 3.2 軟件介紹31-32
• 3.3 聲振理論32-37
• 3.3.1 隨機振動理論32-35
• 3.3.2 聲學(xué)理論35-36
• 3.3.3 隨機聲學(xué)理論36-37
• 3.4 聲振耦合計算37-48
• 3.4.1 聲學(xué)計算方法37-38
• 3.4.2 間接邊界元理論38-40
• 3.4.3 計算流程40-45
• 3.4.4 模態(tài)參與因子45-47
• 3.4.5 位移響應(yīng)47-48
• 3.5 應(yīng)力響應(yīng)48-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 聲疲勞計算50-61
• 4.1 引言50-51
• 4.2 材料應(yīng)力-壽命曲線51-52
• 4.3 疲勞累積損傷理論52-53
• 4.4 疲勞壽命分析模型53-57
• 4.4.1 疲勞壽命估算方法53-55
• 4.4.2 頻域法55-57
• 4.5 平均應(yīng)力修正57-58
• 4.6 聲疲勞壽命結(jié)果58-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 第五章 聲疲勞壽命影響因素61-66
• 5.1 引言61
• 5.2 載荷特性的影響61-64
• 5.2.1 1/3 倍頻程工況61-63
• 5.2.2 聲壓級與壽命的關(guān)系63-64
• 5.3 結(jié)構(gòu)阻尼的影響64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 研究展望66-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

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