硬涂层阻尼结构的随机振动疲劳寿命分析

为了研究硬涂层阻尼结构的疲劳寿命合理的分析方法和对结构寿命影响的基本规律,利用有限元模拟技术进行带硬涂层阻尼的悬臂薄壁梁结构的随机振动疲劳寿命计算。以一个悬臂薄壁梁为对象,首先,对该结构涂敷硬涂层前后的模态和谐响应进行计算,获得模态频率和危险部位应力响应函数;其次,采用随机振动疲劳寿命频域分析法对涂层前后悬臂梁进行有限元仿真计算,获得相应的寿命和损伤云图;最后,在电磁振动台上进行随机振动基础激励的编谱加载,获得涂层前后悬臂梁的振动疲劳寿命和损伤行为。结果表明,硬涂层能够延长悬臂梁振动疲劳寿命,可以减缓疲劳裂纹扩展速率。通过对比模拟和试验结果的误差分析,证明振动疲劳寿命模拟方法的合理性。     

机载设备安装架随机振动疲劳分析与结构优化

机载设备的结构设计要满足耐久随机振动下的疲劳寿命要求。通过仿真手段准确预测结构在服役过程中的薄弱区域并加以优化改进,可有效提高设计方案的首次成功率。文中基于频域疲劳分析法,结合Miner线性累积损伤理论和材料S-N曲线,对某安装架开展随机振动下的疲劳寿命分析,仿真得到的安装架疲劳寿命和失效位置与试验结果吻合较好。分析安装架疲劳失效机理并进行优化改进设计,结果表明改进后结构的振动疲劳寿命得到了显著提高。     

基于频域法的随机振动疲劳加速试验设计

基于结构疲劳寿命频域分析法中的Bendat法和Dirlik法,通过理论推导分析证明并建立了随机振动疲劳试验中激励谱量级、响应应力水平和疲劳寿命之间的线性关系式。基于有限元仿真的分析结果,提出了一种利用此等效关系进行加速试验激励谱量级确定的方法。算例表明,该加速方法可缩短试验时间,为改进设计和提高质量等工作提供参考依据。     

某型机载模块的随机振动疲劳分析

为研究随机振动条件下某型机载模块的疲劳特性,推导了功率谱密度下结构振动疲劳寿命的一般表达式,并利用高斯三区间法对其进行了简化,同时考虑了振动试验中随机信号削波处理对应力幅值概率分布的影响。随后通过有限元仿真,分析了结构振动疲劳破坏与模态振型的关系,获得了给定振动条件下疲劳危险位置的动态响应,最终给出了模块的振动疲劳寿命。计算得到的机载模块疲劳寿命和失效位置与耐久试验结果符合较好。     

基于某车型动力电池包的随机振动疲劳分析与结构设计改进

基于随机振动理论与频域疲劳分析方法,利用有限元软件构建动力电池包随机振动疲劳失效分析模型并计算结构的疲劳寿命,分析结果与试验结果完全吻合。分析结构的失效机理并进行结构设计改进,试验结果表明,改进方案的疲劳寿命得到显著的提高,具有较好的抗振耐久性能。     

吊挂随机振动疲劳影响因素分析

根据结构随机振动疲劳寿命的频域分析方法,采用有限元方法计算了某型导弹吊挂的随机振动疲劳寿命,同时研究了吊挂的结构参数对振动疲劳的影响。首先计算了结构的不规则系数;然后定量分析了不同结构参数对疲劳寿命的影响;最后为了研究平均应力对随机振动疲劳寿命的影响,采用Goodman准则推导了结构的平均应力修正系数。研究结果表明应力响应标准差是影响吊挂振动疲劳寿命的主要因素;材料参数和模态阻尼对吊挂的疲劳寿命有着较大的影响;平均应力对疲劳寿命的影响也不容忽视。     

基于不同评估标准的轨道车辆吊装设备焊缝疲劳强度分析

轨道车辆在向高速、轻量化发展的同时,车辆激扰频率范围变宽引起的车下吊装设备疲劳问题也愈发突出。该文分别基于EN 12663标准和IEC 61373:2010标准,使用结构应力法和随机振动频域法对某动车组牵引变压器焊缝进行疲劳损伤分析,得出了两种不同的抗疲劳性能结果,并对结果进行了对比分析。分析结果验证了车下吊装疲劳寿命分析需进一步考虑随机振动对焊缝疲劳损伤产生的影响,探讨了随机振动对车下吊装焊缝疲劳损伤的影响原因,为类似轨道车辆吊装设备疲劳分析提供参考。     

点焊结构在随机振动环境下的疲劳寿命研究

在叙述振动疲劳寿命频域法中的Dirlik方法的基础上,根据模态试验修正有限元模型,采用有限元方法对点焊结构进行随机振动疲劳寿命预测。分析了不同PSD谱型对随机振动疲劳寿命的影响。结果表明:同一振动量级下,处于第1阶固有频率段的PSD幅值增加,随机振动疲劳寿命呈现明显下降趋势;在白噪声加速度功率谱作用下,功率谱密度幅值保持不变的条件下,随着带宽的增加,随机振动寿命呈现减小趋势,第1阶模态频率与第2阶模态频率间的非共振区频率段对随机振动疲劳寿命的影响是不可忽略。     

焊缝的随机振动多轴频域疲劳方法研究

基于制造行业对焊接结构随机振动疲劳评估的迫切需要,以铁道车辆转向架悬挂设备天线梁为分析对象,研究不同频域方法的焊缝疲劳损伤结果差异。介绍了焊缝随机振动多轴疲劳的频域方法——临界面法(CPM)和频域结构应力法(FSSM)的原理,依据IEC 61373与BS 7608标准,应用两种方法预测了焊缝的疲劳损伤,对比分析了两种方法的损伤值差异。研究结果表明：CPM与FSSM相比,前者得到的损伤值较大。     

宽带随机振动疲劳寿命的频域分析与试验对比研究

介绍了几种常见的宽带随机振动疲劳寿命频域估算方法,包括P.H.Wirsching窄带假设法,Dirlik法,Bi-modal法和简化的Bi-modal法等。并专门设计若干组具有明显双模态响应的悬臂梁随机振动疲劳试验,通过采集到的应变数据获得应力数据,采用上面介绍的各种频域估算方法估算试件的振动疲劳寿命,并与试验寿命比较,以此验证各种频域估算方法的适用性和估算精度。     

自升式海洋平台振动特性分析的研究综述和展望

针对目前自升式海洋平台需要向深水发展的特点,展示了海洋平台振动分析的必要性和回顾了当前振动特性分析的方法,主要包括3个部分.频域方法：分析了平台的自振特性、单自由度分析方法、线性载荷和非线性载荷;时域方法：主要对线性、非线性情形以及多种工况进行了分析;试验研究技术：着重于平台振动特性的测量方法和不同海床条件下的试验分析.通过讨论,得出了目前海洋平台动态特性分析和试验方法尚未完善的结论,同时指出了今后的潜在研究方向.     

随机疲劳分析在机载设备疲劳寿命预测中的应用

提出采用宽带随机振动疲劳寿命数值分析方法在产品设计阶段预测其宽带随机振动疲劳寿命来保证设计方案的首次成功率，并以在宽带随机振动环境下工作的某产品的疲劳寿命设计为例，阐述了整个随机振动疲劳数值仿真分析流程，得到了与试验相吻合的仿真结果，证明了在设计阶段预测产品的疲劳寿命并进行优化是可行的。     

某型机载雷达天线伺服系统的动力学分析

对某型机载雷达的天线伺服系统进行了动力学分析.首先根据天线结构和伺服单元结构的特点建立了有限元模型,然后在Patran/Nastran中进行了动力学分析,包括模态分析、冲击响应分析、频率响应分析、随机振动分析等,全面评估此系统的动力学特性.此分析计算为后续的结构设计优化、动力学设计提供了重要依据.     

某机载雷达天线框架结构的有限元分析

天线框架是天线的安装平台和精度基准,其结构刚度与强度直接关系到机载雷达的性能。文中以某机载雷达天线框架结构为研究对象,建立了完整的有限元仿真模型,进行了模态分析,给出了结构的前6 阶固有频率及振型,完成了该结构在加速度过载下的准静态分析及随机振动的响应分析,得到了相应的变形和应力值,并计算了相应的安全裕度。结果表明,该机载雷达天线框架具有较高的基频和较好的刚强度,结构设计满足机载产品抗力学环境设计要求。     

基于有限元法的某机载雷达频综器减振设计

基于有限元分析方法,对某机载雷达频综器进行减振设计。通过模态分析、随机振动分析分别得到频综器的固有频率、整体应力水平和载机环境下振动敏感位置的振动响应。基于分析结果和减振理论,确定减振系统需要的系统固有频率和振动传递率,并据此进行隔振器的选型。通过试验对所选隔振器的减振性能进行了评估,验证了减振设计的可行性。     

基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析

预测承受随机载荷结构件的疲劳寿命是一个复杂的问题,应用Miner线性损伤准则经常会得出偏于冒险的寿命预测。非线性累积损伤理论考虑了加载顺序对疲劳寿命的影响,精度更高,但计算繁琐,且未能用于频域寿命计算。文中给出了一种基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析方法,该方法将频域疲劳寿命的预估结果平分为若干段,考虑顺序效应对每一段结果进行修正并叠加,得到修正的振动疲劳寿命结果,通过简单试验件试验验证了该方法的准确性,对于某加筋板结构在动力学准确建模、多轴应力等效的基础上进行寿命估算,结果证明了方法的有效性和工程可用性。     

随机振动环境下结构的疲劳失效分析

讨论了随机振动响应的统计特性分析、结构响应的动应力与常规疲劳载荷的关 系,如何将结构响应动应力等价为常规的静力疲劳载荷,利用Ｓ－Ｎ曲线和名义应 力法对结构寿命的估算方法等。完成了用功率谱密度表示的随机振动载荷作用下悬 臂板结构的响应分析以及疲劳寿命估计。     

基于加权平均的机载雷达天线随机振动激励条件分解与应用

针对大型雷达天线的随机振动分析,开展基于加权平均的随机振动激励条件分解方法研究.分别描述了随机振动仿真分析中激励施加方法和随机振动试验中常用的加权平均控制方法,并指出上述两者在大型雷达天线中存在着明显差异问题.将试验中多点加权平均控制思想引入到随机振动分析中,并结合随机振动的传递特性,提出了一种基于加权平均的机载雷达天线随机振动激励条件分解方法.对该方法的具体过程进行了详细描述,并将该方法应用到某大型机载雷达天线中.应用和试验结果表明,相比于按照统一条件激励的常规分析方法,采用基于加权平均的随机振动激励条件分解后的条件对天线进行激励,其分析结果能更好地匹配试验结果,进一步提高大型天线随机振动仿真分析的准确性.