高溫合金薄壁結構隨機聲疲勞分析技術研究.pdf

1、針對航空薄壁結構的聲疲勞問題，本文主要研究了某型航空發(fā)動機火焰筒高溫合金薄壁結構在隨機聲激勵載荷作用下的振動響應計算與分析，以及聲疲勞壽命估算方法。本文就如何根據(jù)結構的寬帶隨機振動應力響應得到應力循環(huán)的概率密度函數(shù)，進而估算結構的隨機聲疲勞壽命進行了深入研究，主要以理論研究和數(shù)值分析為主。
　　1.研究了三種疲勞壽命模型，即三參數(shù)Weibull模型、Langer模型和Basquin模型的曲線擬合方法，提出了三種疲勞壽命模型的參量求

2、解方法，給出了具體編程實現(xiàn)過程，并通過算例對比分析了疲勞壽命曲線擬合效果。
　　2.研究了有限帶寬高斯白噪聲載荷作用下結構Von Mises應力過程的概率分布，提出該應力過程近似符合雙參數(shù)Weibull分布，并給出了求解Weibull參數(shù)的公式，從而可以確定Von Mises應力過程的概率密度函數(shù)和應力峰值概率密度函數(shù)?；赑almgren-Miner線性累積損傷理論，提出了基于應力概率密度法和功率譜密度法的隨機聲疲勞壽命預估方法

3、，并建立了疲勞壽命預估模型。應用所建立的模型進行了疲勞壽命估算，并對計算結果進行了寬帶修正，從而得到了一種用于隨機載荷下結構疲勞壽命預估的有效方法。
　　3.建立了某型航空發(fā)動機燃燒室火焰筒薄壁結構模型，應用耦合的有限元和邊界元方法，實現(xiàn)了擴散場中不同聲壓級的有限帶寬高斯白噪聲載荷和實測燃燒室內部聲載荷作用下位移和應力響應計算，分析了該結構在聲載荷作用下的振動響應特征。分別應用應力概率密度法和功率譜密度法對火焰筒進行聲載荷作用下的