典型舱段在三轴与单轴随机振动下应力及疲劳损伤等效的研究

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1、爲麥械仪少專圓硕±学位论文胃雜Ｉ典型舱段巧兰辅与单轴随机振动下应力及疲劳攤等纖研究作者姓名周东幕＾１学校导师姓名、职称仇原鹰教授企业导师姓名、职祿李中权研巧员Ｓ２｜Ｊ由请学位类别工程硕击讀ｉｓＨ－ｆｉｎ西安电子科拔大学学化论文独创性（或创新性）声巧＼秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特則加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其

2、他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。。长心太人错名＝日翰：２＊西安电子ＩＷＳ＊学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：巧究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电予科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论

3、文；学校可公布论文的全部或部分内容，允许采巧影‘印。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论、缩印或其它复制手段保存论文、电子科技大学。文发明专利＃成果，署名单位为西安。年解密本授权书保密后适巧的学位论文在＿＿￣＂沁皆击ｔ、Ｉ元１為：若本人签：詞导师签名名巧之）、／立加’：Ｉ巧期术日期；日学校代码10701学号1304122112分类号TH113.1密级公开西安电子科技大学硕士学位论文典型舱段在三轴与单轴随机振动下应力及疲劳损伤等效的研究作者姓名：周东亮领域：机械工

4、程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：仇原鹰教授企业导师姓名、职称：李中权研究员学院：机电工程学院提交日期：2015年12月OnEquivalenceofStressandFatigueDamageoftheTypicalMissileCabinUnderTriaxialandUniaxialRandomVibrationsAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMast

5、erinMechanicalEngineeringByZhouDongliangSupervisor:QiuYuanyingProfessor，LiZhongquanResearchFellowDecember20151121444545摘要摘要随机振动试验常用于考核火箭、导弹等产品的环境适应性和结构动强度。传统的振动试验常采用三个正交轴依次进行的单轴振动来近似等效多轴振动试验。但随着被试产品不断复杂多样化，传统单轴振动试验的缺陷越来越明显。大量的实践证明多轴振动试验能发现未被传统振动试验发现的潜在故

6、障，更加真实地模拟实际的振动环境。但是目前关于三轴振动的试验标准尚且不成熟，建立科学合理的三轴振动试验标准是亟待解决的问题。有研究表明若直接将传统的单轴振动试验谱加载到三轴振动台进行振动试验，可能会使试件过试验，甚至会对按照单轴振动标准设计的成熟产品造成损伤。若考虑将三轴随机振动与单轴随机振动的应力响应以及疲劳损伤进行等效，令二者产生同样的衡量效果，就必须对三轴振动激励谱进行适当裁剪。本论文分别从三轴随机振动与单轴随机振动的应力响应等效以及疲劳损伤等效出发，对现有的单轴振动载荷谱进行裁剪，为建立三轴振

7、动试验标准提供依据，具体完成工作如下：1、对结构动力学相关理论进行了研究，主要研究了结构固有特性及频域内随机激励与响应的关系，并对有限元仿真技术的相关知识进行探究。通过结构模态仿真算例及随机振动仿真算例，验证了有限元仿真软件AnsysWorkbench的计算精度，为后续分析奠定基础。2、利用AnsysWorkbench软件对外伸梁进行单轴与三轴的随机振动分析研究，对比该结构在两种工况下应力响应差异。根据输入均方根值与响应均方根值的关系，得出线性系统输入与输出满足线性关系的结论，为后文载荷谱的剪裁提供依

8、据。根据频域内随机振动响应与载荷的关系，推导了一种频域随机载荷简便识别方法，并利用简单模型进行了可行性验证。3、对复杂舱段结构，进行了CAD/CAE模型的简化与修复的研究，根据舱段在振动环境中的实际情况设置了接触类型及约束位置，建立舱段的有限元模型。然后进行模态分析，确定舱段结构的固有频率及振型。之后由给定的控制点加速度响应谱，运用载荷识别相关理论知识，对基础加速度激励谱进行反求，在此基础上对舱段结构进行单轴与三轴随机振动应力响应对比分析，并根据线性系统