● 摘要
在结构的加工、装配过程中容易产生一些刮痕、冲击凹坑等结构缺陷,这些缺陷的存在对结构疲劳性能会产生影响。本论文基于损伤力学理论,建立了考虑缺陷影响的含缺陷结构疲劳寿命分析方法。
首先,论文基于损伤力学理论,建立损伤演化模型,分析了缺陷对结构疲劳性能的三个影响。研究了载荷谱处理方法、参数识别方法及疲劳寿命计算方法,建立了含缺陷结构的疲劳寿命分析方法。之后,将上述疲劳寿命分析方法程序实现,集成软件。
然后,完成了7050-T7451铝合金标准实验件疲劳实验,标准实验件包括光滑实验件和含冲击凹坑的缺陷实验件两种类型。基于7050-T7451铝合金的疲劳实验数据,利用论文建立的参数识别方法得到了论文所建立的损伤演化模型当中的各个参数。得到各个参数后,利用论文所建立的含缺陷结构疲劳寿命分析方法计算冲击缺陷实验件在其他几级未参与参数识别的应力水平下的疲劳寿命,与实验寿命对比,结果表明论文所建立的疲劳寿命分析方法进行疲劳寿命预估具有较高的精度。
最后,利用论文所建立的含缺陷结构疲劳寿命分析方法对某直升机主桨变距拉杆的连杆部分进行了疲劳寿命预估。首先对无缺陷连杆进行了疲劳寿命预估,然后对在危险位置预制了冲击凹坑缺陷的连杆进行了疲劳寿命预估,结果显示,冲击凹坑缺陷的存在大大降低了连杆的疲劳寿命。
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