安装架结构强度分析与疲劳损伤评估

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1、第29卷第6期电子机械工程Vo1．29．No．62013年12月Electro-MechanicalEngineeringDec．20l3安装架结构强度分析与疲劳损伤评估段勇军，时社萍(南京电子技术研究所，江苏南京210039)摘要：为了保证安装架的结构刚强度以及各设备的可靠性，使其适应载机的过载、冲击、振动等环境条件，采用有限元方法对雷达安装架进行了结构强度分析和随机振动下的疲劳损伤评估。分析结果表明，安装架能够满足结构刚强度要求且不会发生疲劳破坏。同时，该研究结果可以为安装架的优化与减重设计

2、提供重要的理论依据，其结构强度分析和疲劳损伤评估方法可以为今后类似的结构分析提供良好的借鉴与参考。关键词：安装架；强度；疲劳损伤中图分类号：TH114文献标识码：A文章编号：1008—5300(2013)06-0014-04StructuralStrengthAnalysisandFatigueDamageAssessmentofMountingRackDUANYong-jun，SHIShe-ping(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology

3、，Nanjing210039，China)Abstract：Inordertoensurethestifnessandstrengthofthemountingrackaswellasthereliabilitiesoftheequipments，andaccommodatingitselftotheenvironmentalconditionssuchasoverloading，impact，vibra—tion，etc．，structuralstrengthanalysisandfatigu

4、edamageassessmentunderrandomvibrationarecarriedoutbyfiniteelementmethod．Analysisresuhsindicatethatthemountingrackmeetsthedemandsofstiffnessandstrength，andnofatiguedamagewouldoccur．Atthesametime，theresearchresultofthispapercanprovideimportanttheoretic

5、albasisfortheoptimizationandweightreductiondesignofthemountingrack．Themethodsofstructuralstrengthanalysisandfatiguedamageassessmentcanalsoprovidegoodreferenceforsimilarstruc—turalanalysis．Keywords：mountingrack；strength；fatiguedamage设计安装架。本文结合实际工程设计需要

6、，基于机载引言雷达设备安装架，考虑载机的实际工作环境条件，采用在机载雷达通讯设备中，安装架作为雷达设备的有限元分析方法对安装架结构进行了结构静力、冲击、重要承力结构件和电子设备安装平台，其作用是将雷随机振动分析和耐久试验条件下的结构疲劳损伤评达可更换单元(LRU)安装固定在飞机雷达舱内，同时估。分析结果对于雷达安装架结构的轻量化、小型化提供各LRU间电缆布线、冷却风量分配及接地等功设计和环境试验具有重要的工程意义和指导作用。能¨。受载机重量和空间的严格限制，要求安装架不1安装架结构特点与使用条件

7、仅重量轻、体积小，而且必须满足载机在过载、冲击和随机振动等恶劣环境条件下结构的刚强度要求。1．1结构特点为了保证安装架的结构刚强度以及各设备的可靠根据雷达的组成与布局，安装架采用框架结构形性，使其适应载机的过载、冲击、振动等环境条件，必须式，分为上下两层，每层安装两个LRU。LRU与安装对安装架进行刚强度分析和疲劳损伤评估，从而优化架采用“定位销一导轨一螺钉”相结合的方式固定联结，收稿日期：2013—02—27·14·第29卷第6期段勇军。等：安装架结构强度分析与疲劳损伤评估·抗恶劣环境设计与试

8、验技术·本文基于疲劳破坏准则，采用Steinberg提出的基5结束语于高斯分布的三区间法进行疲劳损伤评估。68．3％的时间应力值在一1～+1之间，95．4％的时间应力值本文根据雷达安装架的实际环境条件，采用有限在一20"一+2之间，99．73％的时间应力值在-30"一元方法对其进行了结构强度分析和随机振动下的疲劳+3之间。再利用Miner定律进行疲劳计算，将应力损伤评估。结构强度分析结果表明，安装架满足结构处理成3个水平，总体损伤的计算公式为刚强度要求。疲劳损伤评估结果表明，安装架在随机振动条件