基于损伤等效的振动疲劳试验加速方法研究

摘要

处于复杂振动环境中的工程结构常常需要通过振动疲劳试验确定其振动疲劳寿命。但是，正常工作载荷作用下的振动疲劳试验一般存在试验时间长、成本高、载荷复杂且有时难以加载的问题，为了节约时间和成本，人们试图用振动疲劳试验加速方法和简单载荷代替复杂载荷的方法开展试验。　　本文对振动疲劳试验加速方法进行了系统研究。首先，本文根据振动疲劳寿命预估理论推导出了振动疲劳试验的加速因子，以加速因子和恒定应力加速寿命试验方法为基础，建立了经典振动疲劳试验加速方法；然后，本文比较了结构约束和载荷加载方式相同时随机载荷和简谐载荷作用下的结构应力分布，分析了宽带载荷功率谱作用下结构各阶固有模态的疲劳损伤占比，提出了用简单载荷代替复杂载荷进行振动疲劳试验的方法，并通过2024?T4铝合金试验件的振动疲劳寿命仿真验证了该方法，进而提出了基于损伤等效的振动疲劳试验加速方法；最后，本文通过2024?T4铝合金试验件承受简谐加速度、平直加速度功率谱和梯形加速度功率谱的振动疲劳试验验证了振动疲劳试验加速方法和用简单载荷代替复杂载荷进行振动疲劳试验的方法。

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