构件的振动疲劳机理及其应用研究

发布时间：2017-12-04 08:26

  本文关键词：构件的振动疲劳机理及其应用研究

  更多相关文章： 构件 振动疲劳 动态特性 裂纹扩展 寿命 虚拟仿真

【摘要】：构件是组成机械系统和结构的最基本元件之一,构件的振动疲劳问题不仅严重影响到其自身的正常工作,更直接关系到整个系统的安全性和可靠性,因而积极开展有关构件的振动特性及其疲劳裂纹扩展机理与寿命估算等问题广泛而深入的研究,对确保机械系统和结构安全高效运作是十分迫切的任务。本文研究的目的在于解决一些有关构件振动特性对其疲劳裂纹扩展规律影响的本质问题,主要内容包括：提出一种基于振动特性的疲劳裂纹扩展速率分析方法。首先,通过研究振动与疲劳的内在机理,引出动应力幅值这一振动疲劳裂纹扩展问题的重要控制参量,然后,根据周期振动动力学响应的特点,从动应力响应出发,提出一种半波简谐振动的处理方法,建立包含不同振动特性,且考虑裂纹闭合效应、有效应力强度因子幅值的疲劳裂纹扩展速率模型。根据半波简谐振动的处理特点,基于振动疲劳裂纹扩展速率模型,结合裂纹扩展同步分析法,考虑振动次序和平均振幅的影响,提出一系列基于振动特性的动态裂纹尺寸和振动疲劳损伤与寿命的估算模型,并通过实例进行验证。以振动疲劳模型为理论依据,以MATLAB软件的GUI功能模块为载体,建立一种虚拟振动疲劳试验,开发一款快速有效地反映振动疲劳裂纹动态变化情况和寿命估算的简易仿真系统。以含裂纹构件的弹性连杆机构系统为实例仿真对象,依据半波简谐振动原理,利用虚拟振动疲劳试验,对该系统在不同情况下的振动疲劳裂纹扩展规律和振动疲劳寿命变化情况进行仿真分析,得到一些有益的结论。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH114

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本文编号：1250378