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高溫環(huán)境下薄壁試件隨機(jī)振動(dòng)疲勞研究

作者:王建; 沙云東; 杜英杰; 胡翼飛; 張偉瑞 成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院航空工程學(xué)院; 成都610100; 沈陽航空航天大學(xué)遼寧省航空推進(jìn)系統(tǒng)先進(jìn)測試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 沈陽110136

摘要:目的研究高溫環(huán)境下薄壁試件的隨機(jī)振動(dòng)疲勞問題。方法綜述國內(nèi)外隨機(jī)振動(dòng)疲勞研究現(xiàn)狀,制定有效的研究方案。首先,通過有限元法完成薄壁試件的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)數(shù)值仿真計(jì)算與分析,基于改進(jìn)的雨流循環(huán)計(jì)數(shù)法預(yù)估薄壁試件的疲勞壽命。然后,開展高溫環(huán)境下薄壁試件隨機(jī)振動(dòng)疲勞試驗(yàn),獲取危險(xiǎn)位置動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與疲勞壽命。結(jié)果高溫強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境下,結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)位置主要出現(xiàn)在固支邊界或形狀突變位置,且基頻處的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)峰值是結(jié)構(gòu)疲勞壽命的主要影響因素,隨溫度和振動(dòng)量級(jí)的增加,結(jié)構(gòu)疲勞壽命呈拋物線降低趨勢。結(jié)論通過仿真與試驗(yàn)的比對,驗(yàn)證了高溫環(huán)境下薄壁試件隨機(jī)振動(dòng)疲勞仿真計(jì)算方法的有效性與可靠性。

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