题目：直升机机匣疲劳寿命分析及小样试验技术研究

疲劳是工程结构中常见的问题，尤其在航空航天领域更常见，近年来随着科技的发展，疲劳问题的研究从理论及试验技术两个方面不断深入。本文针对多点承受载荷的某型直升机机匣，开展疲劳寿命分析方法及小样试验技术的研究。

对机匣模型进行简化处理，并计算各受载部位的载荷，最终采用有限元方法分析了直升机机匣在不同载荷工况下的应力分布特点。结果表明，在不同的载荷工况下，机匣最大应力点位置不同，结构疲劳危险部位随载荷状态的变化而变化。

疲劳是一个损伤累积过程。引入损伤变量，建立材料含损伤本构关系；引入损伤等效应力，建立包含损伤等效应力幅值及损伤等效应力均值的损伤演化方程。采用ANSYS中的APDL语言进行二次开发，以实现损伤力学-有限元数值解法。研究传动系统功率谱转化成机匣载荷谱的方法，并对功率谱进行处理，用有限元方法计算单元损伤力学等效应力，并分析了机匣危险部位损伤力学等效应力循环特点。通过损伤力学-有限元数值解法对结构进行损伤累积迭代计算，对机匣进行疲劳寿命分析。分析结构疲劳损伤过程，详细分析结构损伤累积特点，并综合分析结构多危险部位损伤累积特点。

机匣小样试验技术研究主要有试验理论及方法研究和试验方案研究。依据疲劳影响因素确定了小样试验试样选取设计准则，并以损伤等效作为试验谱编制理论基础，研究了疲劳试验谱及加速疲劳试验谱的编制方法。分析结构危险部位结构特征及应力场特征，依此设计小样试样并设计与之配套的专用夹具。研究合理的试验验证方案，并依据验证方案设计试验加载方案。