飞机典型构件振动疲劳寿命分析

提出了一种随机振动疲劳寿命预计的简便数据处理方法。一般地 ,在求疲劳损伤量时 ,需要构件的平均频率 ,通常是取构件的第一阶共振频率。本文提出利用随机响应功率谱密度求出的特征频率作为平均频率 ,在数据处理时是较方便的一种方法。对一个典型构件的试验数据计算的结果表明本方法是可行的     

某电子设备随机振动疲劳寿命仿真分析

文中分析了某电子设备疲劳寿命.首先,通过ANSYS随机振动的功率谱密度(Power SpectralDensity,PSD)分析得出设备的1σ应力分布;然后,利用高斯三区间法和Miner累积损伤定律得出了疲劳失效部位预估.仿真结论与后续的试验结果较一致,证实了此方法在电子设备的疲劳寿命分析领域有一定实践指导价值.     

伴有高频振动情况折叠传动轴疲劳寿命可靠度计算

本文主要针对某型航空发动机折叠式传动轴进行疲劳可靠性计算。首先按常规方法将高频振动的应力与低频部分应力（载荷谱为单调增加及单调下降的梯形波）相叠加，然后应用Ｈ－Ｌ方法计算可靠度，本文突出利用弹性变形的特点，推导计算中所需的偏导数的解析表达式，节省了随机有限元计算的时间，达到同样的效果，本法计算简单，比常规Ｍｏｎｔｅ－ｃａｒｌｏ法要节省机时一半以上。     

直升机复合材料桨叶的疲劳寿命计算

着重说明直升机复合材料桨叶安全寿命的计算方法。首先分析某型直升机的飞行任务剖面、桨叶载荷谱及材料的疲劳特性,然后利用迈勒线性累积损伤理论计算桨叶的安全疲劳寿命,并分析不同飞行状态及载荷变化对疲劳寿命的影响。计算结果证实直升机复合材料桨叶在正常飞行状态下的无限寿命设计理念。该方法可用于在直升机设计阶段对复合材料构件的疲劳寿命进行评估校核。     

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。     

基于频域的车载污物箱随机振动疲劳寿命仿真

以某一车载污物箱为例,详细地介绍了基于频域的随机振动疲劳仿真技术理论及实现过程:即首先对结构进行频域响应计算,得到结构的传递函数,再将此传递函数与输入的功率谱相乘,获得结构的应力功率谱密度,再结合材料参数,选择合适的疲劳损伤模型,利用频域法计算结构的疲劳寿命。频域方法计算简单,不需要循环计数,因此,采用功率谱密度法估算结构疲劳寿命的方法具有很强的工程实用价值,受到了广泛重视。     

基于样本法的某型飞机救生机构振动疲劳寿命估算

利用样本法对某型飞机救生机构的振动疲劳寿命估算过程进行了探讨,给出了具体的演算步骤,得到了该机构的振动疲劳寿命,并将其与试验结果进行了对比。结果表明:采用样本法获得的预测结果与试验值一致,二者的相对误差为7.02%,验证了救生机构振动疲劳寿命估算结果的准确性和样本法的有效性。     

随机载荷下燃油泵托架疲劳寿命仿真分析

针对一类含橡胶减振垫燃油泵托架出现疲劳断裂的现象,研究利用数值仿真技术预测结构疲劳寿命的方法。应用有限元法和随机振动理论计算结构随机振动响应的各种统计参数,采用Miner累积损伤理论预测疲劳寿命。重点讨论了有限元模型中系统阻尼和橡胶垫刚度等关键参数的确定方法,并利用优化技术实现有限元模型修正的自动化。计算结果表明动态随机激励环境下存在严重的局部应力集中是造成托架损坏的主要原因。仿真结果和随机振动试验结果吻合,证明利用数值仿真技术预测此类产品的疲劳寿命是可行的。     

U71Mn钢轨振动疲劳寿命研究

随着中国铁路的快速发展,钢轨的服役寿命对于降低铁路运行成本、提升运营安全显得日益重要。以高速铁路常用的U71Mn钢轨材料为对象,研究其存在疲劳裂纹时不同初始应力强度因子条件下的振动疲劳寿命并分析其破坏机理。结果表明：不同初始应力强度因子对于U71Mn钢轨的振动疲劳寿命影响较大;振动疲劳裂纹在U71Mn钢轨当中的扩展机理与静态疲劳也有所区别。在疲劳瞬断区,振动疲劳断口河流花样更密集,韧窝更大更深;在疲劳裂纹扩展区,初始应力强度因子较大时低周疲劳损伤机制占主导,初始应力强度因子较小时则高周疲劳损伤机制占主导。     

窗式空调器管道振动的控制与疲劳寿命估算

针对窗式空调器的蒸发器管道和冷凝器管道的振动问题，从力和变形的角度分析比较了几种不同弯曲形状的管道的刚度和弯矩，并根据管道振动产生的疲劳损伤预估其寿命，最后研究了压缩机对管道激起的振动，提出了控制管道振动，降低噪声的技术方法。     

中低速悬浮控制器与支架的疲劳寿命分析

为了确保中低速悬浮控制器和支架的疲劳寿命满足标准要求,使用ANSYS Workbench软件在2种不同支架和2种不同安装模式下进行随机振动仿真分析,确定了满足设计要求的支架结构形式和固定方式。通过振动实验对2种设计方案进行了验证。结果表明,固定模态对疲劳寿命起着决定性的作用。在六点固定模式下,设计的2个支架均能满足疲劳寿命要求。在钟摆结构的振动方向上,支架的结构形式对结构强度有很大的影响。获得了满足疲劳寿命要求的2种设计方案。     

振动环境下飞机薄壁结构紧固件疲劳寿命研究

列举了飞机薄壁结构紧固件损伤失效故障的典型实例,简要分析了其失效特点与危害性。针对某型飞机机翼前缘襟翼单面连接结构紧固件松动、脱落的故障问题,提出了3种改进方案,并采用拉-拉疲劳试验与振动疲劳试验方法对改进前后的紧固件进行了对比试验。为模拟紧固件在振动疲劳载荷作用下的失效模式与失效过程,研制出了冲击振动试验台;初步建立了飞机结构紧固件振动疲劳试验方法。结果表明,在振动疲劳载荷与传统疲劳载荷作用下飞机结构紧固件的失效模式、损伤机理及寿命分布规律有显著差别。依据试验结果,给出了某型飞机机翼前缘襟翼单面连接结构改进的首选和备选方案。     

连接件振动疲劳寿命分析的应力严重系数法

针对连接件振动疲劳涉及的应力集中以及接触非线性问题,借鉴准静态疲劳分析的应力严重系数（stress severity factor,简称SSF）法对于应力集中以及接触问题的分析方式,将其推广到随机振动,采用等效SSF模型计算应力响应,提出连接件振动疲劳寿命分析的SSF法。算例验证结果显示,2个载荷谱激励下,振动疲劳寿命的计算误差分别为27.3%和30.7%。结果表明,SSF法具有快速、高精度的特点,能够达到工程中快速评估连接件振动疲劳寿命的需求。     

新型传动滚筒疲劳寿命分析

在ANSYS中对新型传动滚筒进行瞬态动力学分析,得到多种工况下该传动滚筒的最大等效应力云图、最大主应力时间历程。应用n Code Glyph Works的雨流分析模块对传动滚筒时间历程曲线进行雨流计数,并对载荷谱外推和叠加。基于疲劳寿命预测的相关理论,采用Stress Life模块分析其疲劳寿命和疲劳敏感性,得到传动滚筒损伤直方图以及在过载和残余应力影响下传动滚筒最小疲劳寿命曲线图。研究结果表明,该传动滚筒力学性能良好,传动滚筒的最小疲劳寿命约为783天,满足使用要求。过载和残余应力均对传动滚筒的疲劳寿命具有明显影响。     

基于随机振动的某客车车架疲劳寿命研究

建立车架的有限元模型,利用Hypermesh软件对车架进行频率响应分析,得到车架结构的响应特性。在ADAMS/CAR软件中建立整车动力学模型,通过仿真获取车架与悬架连接处所受到的动态外载。运用疲劳分析软件MSC.FATIGUE ,选取有效的 S- N曲线,结合车架动力响应特性和多体动力学仿真结果,采用Dirlik疲劳评估模型计算出车架危险位置的疲劳寿命,为提高该车架的安全性提供了依据。     

某直升机减速器动力学仿真与损伤力学疲劳寿命分析

以某型直升机主减速器为分析对象,使用UG建立模型,在Adams中对啮合齿轮采用3D接触,并对该模型进行动力学仿真。完成仿真后,获取内部各级传动齿轮的运动参数变化曲线。将啮合力变化曲线提取出来作为载荷谱,并结合材料的S-N曲线,使用损伤力学的理论,在Ansys中对该减速器中第二级直齿轮主动轮进行疲劳寿命分析。     

某柴油车空调管路的疲劳寿命分析

某柴油车在行驶一定里程后,其空调排气管的某弯管出现了裂纹失效现象.为了探究失效原因,预测管路疲劳寿命,建立了柴油车空调排气管分析模型,对空调排气管进行模态分析;采集试验车路跑过程中输入空调排气管的加速度信号,经处理转化为载荷功率谱;进行随机振动分析,发现理论分析的失效位置与实际损坏位置基本吻合;依据随机振动分析的结果,应用三区间法对管路的疲劳寿命进行计算,验证了理论计算的可靠性;最后,对管路结构进行优化,减小了结构的最大应力,为该柴油车空调排气管的生产设计提供了参考.     

随机振动载荷下导弹吊挂疲劳寿命分析

基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元分析软件对某型导弹吊挂在挂飞过程中承受随机振动载荷产生的疲劳破坏问题进行了研究。利用有限元软件对全弹的前3阶弯曲模态进行了分析,并和地面试验数据进行对比发现误差在15%以内,表明所建立的模型符合工程要求;其次,基于振动疲劳寿命频域法中的Dirlik雨流分布模型,采用Dirlik经验公式对导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下的疲劳损伤和疲劳寿命进行了研究和估算。结果表明:导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下均满足飞行寿命需求,且在机动抖振下的寿命比在耐久抖振的寿命要短。     

某柴油车空调管路的疲劳寿命分析

某柴油车在行驶一定里程后,其空调排气管的某弯管出现了裂纹失效现象.为了探究失效原因,预测管路疲劳寿命,建立了柴油车空调排气管分析模型,对空调排气管进行模态分析;采集试验车路跑过程中输入空调排气管的加速度信号,经处理转化为载荷功率谱;进行随机振动分析,发现理论分析的失效位置与实际损坏位置基本吻合;依据随机振动分析的结果,应用三区间法对管路的疲劳寿命进行计算,验证了理论计算的可靠性;最后,对管路结构进行优化,减小了结构的最大应力,为该柴油车空调排气管的生产设计提供了参考.     

振动疲劳试验寿命确定方法研究

提出了一种确定振动疲劳试验寿命的方法,首先基于有限元分析获得2A12铝合金简支梁试件的裂纹长度与试件固有频率的关系曲线,借助断裂力学失效准则,计算试件在试验载荷下疲劳失效时的临界裂纹长度,根据临界裂纹长度对应的固有频率能够确定试件疲劳失效时固有频率下降的幅度,从而根据振动疲劳试验固有频率跟踪控制技术确定停机标准,停机时所经历的循环数即为振动疲劳的试验寿命。该方法结合理论与实际,为振动疲劳试验寿命的确定提供了理论依据,统一了试验标准,并且在实际操作试验过程中容易操作,所得的结果安全可靠。