随机载荷作用下自行火炮扭力轴疲劳可靠性分析与仿真

摘要

建立了自行火炮虚拟样机,仿真获得了各典型工况下扭力轴的扭矩载荷时间历程.通过有限元分析、计数统计和合成扩展,获得了扭力轴花键根部最危险部位的全寿命里程二维疲劳应力设计谱.考虑了几何尺寸和疲劳强度影响因素的随机性,利用Monte-Carlo抽样和3-6-1 BP网络仿真了疲劳横向应力的概率密度函数,并获得了扭力轴的p-Sa-Sm-N曲面方程.研究了疲劳横向随机性和纵向随机性的本质区别和计算方法,结合修正二维概率(MTP) Miner准则理论,对扭力轴进行了疲劳可靠性分析.建议扭力轴的大修周期为12 000 km.