结构振动疲劳问题的特点与分析方法_姚起杭

时间:2025-03-07

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刊,

姚起杭等结构振动疲劳问题的特点与分析方法阵风载荷等往往表现为特定的窄带谱形定谱形由试验给出相应的振动疲劳,,

及载荷动力特性所决定的响应特点这时需要进行结构整

可根据这一特。

体与某些部件的动力特性与动力响应分析才能明确结构在各频率下的响应应力分布及其薄弱部位而按照现行的,

,

曲线或

曲线

曲线一般还需针对两种激励形式

静态疲劳分析方法就很难做到这一点,

进行结构件的振动,

给出即对于可以分介为谐和振动迭加的确定性振动往往给出在相应共振频率激励下或一般取为结构基本共振频率的正弦振动试验不。‘一

疲劳试验时试件的选取应尽量模拟真实其安装夹具的动力特性必需设计成与实际支持件的动力特性一致所用试,

曲线其形式常用双对数曲线表,。。一‘

,

验载荷载荷计数或试验谱也与静态疲劳试验的确定方法不同所以用现行的静态疲劳试验方法处理结构动态疲劳,

问题将可能得出与实际状况不一致的试验结论

一命

,一

在防止结构振动疲劳的设计和振动疲劳控缸技术,,

而对于随机振动应由随机振动试验给出相应的随机,

方面也与防止静态疲劳的设计方法不同前者主要采用结

曲线,。。一

构动力学设计和振动控制设计技术后者主要针对承载特性在结构尺寸及材料工艺方面进行改进,、、。

公,

一‘

,

,

综上所述可知结构振动疲劳与静态疲劳问题相比在,

以上两式中

分别为正弦试验响应应力幅值和随机为在相应试验应力下达破坏,

载荷与载荷谱制定结构振动疲劳薄弱部位确定疲劳寿命预计疲劳试验技术和抗疲劳设计技术等方面均有很大区、

试验响应应力的均方根值,

的循环次数对随机振动如为单自由度响应积而对于多自由度响应式,,

等于平均

可以认为结构振动疲劳是振动与疲劳技术的一种交,,

循环次数即试件窄带共振响应平均频率与试验时间的乘

叉也是振动应用技术的一个重要方面为了对结构的振动

,

中的次数

可用试

验时间一

疲劳特性作出更加正确的分析预计和验证试验有必要对,

表示民

即表示为

曲线一般也近似称为,

曲线如,

,

结构振动疲劳问题开展专门研究结构振动疲劳寿命分析预计

分别为正弦及随机,

曲线的斜率参数

分别为

这两种曲线的截距参数出的一

应当指出许多实验数据表明动态与静态疲劳试验给,

在进行结构振动疲劳寿命分析时必须了解对其适用的振动疲劳一

曲线是不相同的正弦与随机,,

曲线也不一。

曲线相应的累积损伤关系式和结构本身一

,

定相同对此在分析动态疲劳问题时必须加以注意同时还,

的动应力状况

要指出振动疲劳曲线曲线要求采用材料工艺一致,,、

曲线除用响应应力形式给出外还,

适用的振动疲劳适用的振动疲劳、

常常以基础激励加速度或相对加速度与,

的关系式

给出以便于制定试验载荷谱,

结构构造受力方式和支持状况均基本得到模拟的模拟样

累积损伤关系式

件进行一组不同应力水平的振动疲劳试验以得出相应的振动试验一

对于振动疲劳大多采用,

线性累积损伤和式来

曲线有时还要给出不同平均应力下的。

,

计算累积损伤量即,

曲线或其修正方法这种曲线可以用统计形式给出即给出,

一定的置信限从而据以对结构寿命进行概率分析但对于,

,

甲奥廿八式中矛

振动疲劳经常是采用平均结果即置信概率为,

的一

为应力

对应的循环次数或均方根应力‘

,

对应

数据曲线的区别

的平均循环次数一

为自

曲线上查得的

适用的振动疲劳

曲线与静态应力疲劳

曲线

对应应力达破坏时的循环次数的疲劳损伤量。

为在试件临界部位累积。

振动疲劳,

曲线要求其试验谱频率范围和谱。

假定,

时试件将发生疲劳破坏经验说明这。。

形与实际使用谱尽要能一致因为同一试件经受不同振动

一准则过于保守特别是对随机振动情况故有的文献建议

谱时即使其均方根量值和平均次数相同也会产生不同的,

值可以取得稍大一些本文建议对正弦振动,

值可取为

结果

因此为了兼顾各种不同的使用状况在随机

振动情,

,

对随机振动可取为,

,

如果同时存在正弦及,

况下应给出下列两类振动疲劳曲线

随机振动,

值可以统一取为

当然

值的实际取法。

①将试验谱取为统一的有限带宽平谱例如使之与,

最好由工程使用经验统计和试验研究给出

某类结构预计的振动载荷谱形状相一致或与一般试验 …… 此处隐藏:1668字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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