基于頻域的多軸隨機振動疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、伴隨著工業(yè)化進程，無論是生活中的運載工具還是生產(chǎn)中的各種機械，其主要零構(gòu)件多數(shù)在交互變換載荷下工作，疲勞失效嚴重影響它們的正常使用。隨機疲勞是其中的一種形式，由于隨機疲勞載荷的不確定性、結(jié)構(gòu)的復雜性，結(jié)構(gòu)局部呈多軸應(yīng)力狀態(tài)且各分量隨機變化，一直以來對隨機多軸疲勞壽命的估算都是難題，在頻域內(nèi)預(yù)測多軸隨機振動疲勞的研究更是鳳毛麟角。所以本文研究頻域內(nèi)的隨機多軸疲勞理論、預(yù)測隨機載荷下結(jié)構(gòu)的疲勞壽命無論對于新結(jié)構(gòu)設(shè)計還是在役設(shè)備安全性評定均具

2、有實際意義。
　　首先，在回顧了求解振動系統(tǒng)、應(yīng)力響應(yīng)隨機過程峰值和幅值分布模型、多軸疲勞失效評價準則之后，本文將各種多軸隨機振動疲勞壽命預(yù)測方法定性的整合成一個的數(shù)學式。
　　然后，以U形槽缺口試件為例，預(yù)測試件在加速度功率譜作用下的疲勞壽命。對比以寬帶和窄帶為應(yīng)力幅值分布，以等效應(yīng)力準則、最大主應(yīng)力準則、臨界面準則為疲勞失效準則，共計六種計算情形下的U形槽缺口試件的疲勞壽命。結(jié)果表明，相同的疲勞失效準則下，應(yīng)力幅值以窄帶

3、分布所預(yù)測的疲勞壽命小于以寬帶分布所預(yù)測的疲勞壽命;以等效應(yīng)力準則為疲勞損傷失效準則所預(yù)測的疲勞壽命最保守，最大主應(yīng)力準則次之，臨界面準則預(yù)測的疲勞壽命與真實值最接近，但三種準則預(yù)測的疲勞壽命都小于試驗壽命，都是保守的。
　　最后，從工程實用性角度出發(fā)，對列車電池箱在加速度功率譜作用下的隨機疲勞壽命進行預(yù)測。建立列車電池箱模型，對電池箱做模態(tài)分析得到固有頻率和各階振型;對電池箱做頻率響應(yīng)分析得到加速度響應(yīng)和應(yīng)力響應(yīng)，校核電池箱的強