镁合金焊接接头疲劳寿命试验及电脑部件振动信号分析

发布时间：2017-09-29 06:05

  本文关键词：镁合金焊接接头疲劳寿命试验及电脑部件振动信号分析

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【摘要】：论文分为两部分内容:一部分研究了目前广泛应用在航天航空、电子器件壳体、交通运输领域内的镁合金材料,对其焊接接头疲劳试样在恒幅载荷和随机载荷下的疲劳性能进行了研究,得到-疲劳试验曲线,丰富了试验数据,对于镁合金的快速发展和应用具有重要意义;另一部分对物流运输过程中电脑部件的加速度响应信号进行了时域和频域分析,这些工作对现实的运输包装设计具有一定的指导意义。结果如下:AZ31B镁合金焊接接头恒幅载荷下疲劳曲线为S_(rms)~(4.30)N_0=5.14x10~(11),随机载荷下疲劳曲线为S_(rms)~(2.75)N_0=1.00x10~7。对比这两条曲线得如下结果:(1)恒幅载荷下的疲劳极限强度为20MPa(应力均方根值RMS为14.1 MPa);随机载荷下的疲劳极限强度为2.87 RMS MPa。(2)两条试验曲线的材料常数m相差很大。(3)同一应力水平下,随机载荷作用下的疲劳寿命要远远低于恒幅下的疲劳寿命。文章采集了修改ASTM标准加载条件下机箱电路板位置的加速度响应信号,并对采集的信号进行了时域、频域的相关分析:在频域内,经过傅里叶变换得到了响应加速度功率谱密度函数且对电脑的固有频率进行了讨论;在时域内,对响应信号预处理后进行频域积分得到位移-时间历程曲线。同时,对修改ASTM标准和限带白噪声两种加载波形下采集的加速度响应信号进行了分析:(1)当加载信号为高斯信号时,加载水平较高时响应信号不符合高斯分布,随着加载水平的降低响应信号的分布逐渐接近高斯分布。(2)用偏斜度S和峭度K两个参数来描述非高斯分布,当加载水平较高时K、S值比较高,随着加载水平的降低K、S值接近标准值,且修改ASTM标准加载下的K、S值更高,说明修改ASTM加载条件下电路板的振动更加激烈,得到K、S值的大小及变化规律可能与加载波形有关系这一结论。(3)当加载量级较高时,产品会跳动起来,于是对产品进行了2.5KN约束处理,发现了同样的规律,说明产生非高斯响应信号的原因是由于材料和结构的非线性导致。
【关键词】：AZ31B 镁合金焊接接头 疲劳-曲线 加速度响应信号 非高斯性
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG407
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 选题背景8-9
• 1.2 镁合金的研究现状9-11
• 1.2.1 镁合金的分类9
• 1.2.2 镁合金焊接工艺及方法的研究9-10
• 1.2.3 镁合金接头力学性能研究现状10-11
• 1.3 关键部件振动信号的研究现状11-12
• 1.4 本文的研究内容以及技术路线12-14
• 第二章 AZ31B镁合金焊接接头疲劳试验14-20
• 2.1 焊前准备14-17
• 2.1.1 试验材料14
• 2.1.2 试件制备与尺寸14-16
• 2.1.3 焊接工艺16-17
• 2.2 试验设备17-18
• 2.2.1 拉伸试验仪器17
• 2.2.2 恒幅疲劳试验仪器17
• 2.2.3 随机疲劳试验仪器17
• 2.2.4 信号采集仪器17-18
• 2.3 接头性能测试18-19
• 2.4 试验步骤19
• 2.4.1 AZ31B镁合金焊接接头恒幅试验步骤19
• 2.4.2 AZ31B镁合金焊接接头随机疲劳试验步骤19
• 2.5 本章小结19-20
• 第三章 AZ31B镁合金焊接接头疲劳试验结果分析20-29
• 3.1 AZ31B镁合金焊接接头恒幅疲劳试验结果分析20-23
• 3.1.1 AZ31B镁合金焊接接头断裂位置分析20-21
• 3.1.2 AZ31B镁合金焊接接头试验结果21
• 3.1.3 疲劳试验数据的处理结果21-23
• 3.2 AZ31B镁合金焊接接头随机疲劳试验结果分析23-27
• 3.2.1 随机疲劳试验加载曲线23-25
• 3.2.2 AZ31B镁合金焊接接头试验结果25-26
• 3.2.3 疲劳试验数据的处理结果26-27
• 3.3 两种试验结果比较分析27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第四章 电脑部件振动信号的采集与分析29-61
• 4.1 数据采集试验29-33
• 4.1.1 测试点的选择29-30
• 4.1.2 液压振动试验系统30
• 4.1.3 试验具体步骤30-33
• 4.2 振动信号的时域分析33-54
• 4.2.1 信号的非高斯性性34-45
• 4.2.2 信号处理45-49
• 4.2.3 频域积分49-54
• 4.3 振动信号的频域分析54-60
• 4.3.1 加速度功率谱密度函数54-57
• 4.3.2 加速度均方根值57-58
• 4.3.3 电路板响应的频域分析58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 5.1 结论61-62
• 5.2 本文的不足及展望62-63
• 参考文献63-67
• 附录67-70
• 致谢70

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本文编号：940363