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《基于頻域法的隨機振動載荷下飛機結構疲勞分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第44卷第1期2012年2月南京航空航天大學學報JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01．44No．1Feb．2012基于頻域法的隨機振動載荷下飛機結構疲勞分析孟凡濤胡愉愉(中航工業(yè)西安飛機工業(yè)集團公司技術中心，西安，710089)摘要：鐘對飛機結構疲勞特性，提出了基于頻率域信息的隨機裁荷歷程——功率譜密度函數(shù)(Powerspectraldensity，PSD)估算結構振動疲勞的一種新的計算方法．首先對結構進行頻率響應計算，得到結構的傳遞函數(shù)；將此傳遞函數(shù)與輸入的
2、功率譜相來，獲得結構的應力功率譜密度I再結合材料參數(shù)，選擇合適的疲勞損傷模型。利用頻域方法計算結構的疲勞強度．對某型飛機機翼，采用本文方法，應用有限元分析(Finiteelementanalysis。FEA)獲得了應力響應功率譜密度函數(shù)，并對機翼在隨機振動載荷下的強度特性進行了模擬與分析，給出了分析結果．關鍵詞：功率譜密度；隨機裁荷；振動疲勞；有限元分析中圈分類號：V224文獻標識碼：A文章編號：1005—2615(2012)01—0032—05AnalysisofAircraftStructuralFatigueUnderRand
3、omVibrationLoadingsBasedonInformationinFrequencyDomain．MengFanTao，HuYuyu(TechnologyCenter，ChinaAviationIndustryXi’anAircraftGroup，Xi’an，710089，China)Abstract：Anewcalculation，namedthepowerspectraldensity(PSD)，isproposedforestimatingstruc-turalvibrationfatigue．Themethodi
4、sbasedontheinformationofthefrequencydomainofrandomload—inghistory．Firstly，thetransferfunctionisobtainedbycalculatingthefrequencyresponseofthestruc．ture．Secondly，thetransferfunctionismultipledwiththeinputofthepowerspectrumtOobtainthepowerspectraldensityofthestressofthes
5、tructure，andcoupledwiththematerialparametersandtheappropriatedamagemodel．Thefatiguestrengthofthestructureiscaculatedthroughfrequency—domainmethod．Comparedwithsomecertainstandards，thestrengthofthewingisanalyzedonthestressre—sponsePSDfunctionbyfiniteelementanalysis(FEA)u
6、nderrandomvibrationloadings．Keywords：powerspectraldensity；randomloading；vibrationfatigue；finiteelementanalysis飛機結構設計中主要有兩個方面的問題，一方面是以靜強度為主，只要飛機滿足靜強度的安全要求，基本不涉及其動態(tài)疲勞，即振動疲勞；另一方面是考慮飛機在整個服役過程中，必將經受各種動載荷的影響，產生并承受嚴重的振動、沖擊及噪聲，由此引起結構損傷(疲勞裂紋、沖擊損傷)，甚至導致事故的發(fā)生，對飛機安全構成威脅。在結構的疲勞可靠性分
7、析方法中，主要有基于統(tǒng)計計數(shù)的時域分析方法[1]和基于功率譜密度的頻域分析方法r21。由于時域分析方法需要進行循環(huán)計數(shù)，數(shù)據(jù)處理量非常大，而頻域方法計算簡單，不需要循環(huán)計數(shù)，因此，采用功率譜密度法估算結構疲勞壽命的方法受到了廣泛重視。頻域分析方法根據(jù)系統(tǒng)的外部激擾，通過動態(tài)基金項目；工信部。新渦槳支線飛機前期研究項目(工聯(lián)裝[20091644)支持項目”資助項目．收稿日期：2011—04—06；修訂日期：2011—06—28通訊作者：盂凡濤，男．高級工程師，1979年9月生．E—mail：mftsjsll2@yahoo．com．cn
8、．第1期盂凡濤，等：基于頻域法的隨機振動載荷下飛機結構疲勞分析仿真和有限元分析可求得結構細部的應力響應功率譜密度函數(shù)(Powerspectraldensity，PSD)，利用功率譜密度可以求得結構危險點位置的疲勞累積損傷和疲勞壽命。為
