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时间:2019-11-26
《基于改进雨流法的复合材料薄壁结构随机声疲劳寿命估算》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第32卷第1期2015年2月沈阳航空航天大学学报JoumalofShenyaIlgAerospaceUniVers时V01.32No.1Feb.20l5文章编号:2095—1248(2015)01一0006一08基于改进雨流法的复合材料薄壁结构随机声疲劳寿命估算冯飞飞,沙云东,朱林,揭晓博(沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室,沈阳110136)摘要:复合材料薄壁结构在强噪声载荷下发生大幅值非线性响应,结构内部产生的复杂应力严重降低了结构的疲劳寿命。用有限元方法预测复合材料薄壁板在噪声载荷下的非线性随机响应,通过层合板理论和冯卡门大挠度方程建立运动
2、方程。在结构热声激振非线性响应分析基础上,采用改进的雨流循环计数法对应力响应时间历程进行疲劳循环计数,结合线性损伤累积理论和s—N曲线估算板的声疲劳寿命。以石墨环氧材料为例,计算得到了有限带宽高斯白噪声作用下的非线性响应和疲劳寿命。结果表明,固支板的寿命比简支板的寿命短。关键词:复合材料;非线性响应;声疲劳;随机声载荷中图分类号:v215.5文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.2095—1248.2015.01.002Randomaco鹏ticfatiguelifeestimationofcomposites7thin-walledstructures
3、basedontheimpr0VednmtlelofrainnOwmethodFENGFei—fei,SHAYun·dong,ZHULin,皿Ⅺao.bo(LiaoniIlgK
4、eyLaboratoryofAdVancedfbrAemnauticalPropulsionTestTeclln0109y,ShenyaIlgAemspaceUIliVers埘,Sheny蛐gl1叭36,Cllina)Abstract:Composites’tllin—walledstmctIlressubjecttoacousticloadingswillexhibitcomplexnonl
5、inearresponse.Complexs缸℃ssesininners仃Ilcturescans嘶ouslydecreasetllefatiguelife.AfiIliteelenlentmodalfomulationisusedtopredictmenonlinear啪domresponseofcomposites’min—walleds协Jc—tIlrestoacousticexcitation.TheequationofmotionissetupttlroughtlleVonKanllanla略edenectionandmel锄inatedplatetlleo
6、ries.Basedonmeanalysisofnonlinearacousticresponse,tlleimpmvedmodelofrainnowcyclecounting(Ⅺ1C)memodisadoptedtocalculatetllenumberoffatiguecycles,andS—Ncurvesarecombinedwimmed锄ageaccumulationtlleorytoestimatepaIlelfatigueHfe.Thenonhnearresponsesandfatigue1ifeofme卿llite—epoxymaterialareobt
7、ainedunderband—liIIlitedGaussianwllitenoise.Analydcalresultsshowmattllefadgue1ifeofclampedplateisshorterthanmatofsimplysupponedplate.KeywOrds:composites;nonlinearresponse;acous石cfatigue;硼domsollicexcitation收稿日期:2013一lO一08作者简介:冯飞飞(1987一),男,河南焦作人,硕士研究生,主要研究方向:航空发动机强度、振动及噪声,E-mail:49975947
8、9@qq.com;沙云东(1966一)男,黑龙江阿城人,教授,主要研究方向:航空发动机强度、振动及噪声,E-mail:ydsha2003@vip.sina.com。第1期冯飞飞,等:基于改进雨流法的复合材料薄壁结构随机声疲劳寿命估算7先进的复合材料具有高比强度和高比刚度,在航空、航天等领域得到广泛的应用。在强噪声载荷作用下,热防护板表面将产生大挠度位移。在随机强噪声载荷下复合材料的性能不断下降,损伤累积不断增加最终导致整体破坏。然而复合材料层合板的各向异性、脆性和非均质性的材料特性,造成的损伤形式有:脱胶、分层、断裂等等。本文将强噪声载荷施加在板的表
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