正弦振动与随机振动对飞机结构的影响关系研究

论文摘要

在环境试验方面,美军标的振动试验应用的是随机振动,而俄标是在振动响应分析的基础上确定选择正弦或随机振动。我国在对振动实测数据归纳时,通常将正弦成分一并按随机情况考虑,人为增加了振动能量,造成产品不能通过振动测试。探讨合理的数据归纳方法,得到科学的振动环境技术条件应该是重要课题。本文通过LY12铝合金材料在悬臂约束下正弦激励和随机激励振动疲劳实验,研究了正弦振动和随机振动的等效关系,结果表明,无论正弦振动还是随机振动,疲劳裂纹发生于试件表面,裂纹源为表面缺陷。正弦振动断口非常粗糙,而随机振动断口比较平滑。在随机振动试验中,一阶固有频率对试件的破坏起主要作用。一阶固有频率下振动在试件疲劳寿命中所占的比重随着随机载荷谱均方应力值的降低而降低。可以通过一阶固有频率下正弦振动试验试件寿命得到随机振动下试件的寿命。在现有的三种正弦振动和随机振动等效分析中,Crede-Lunney方法比较合理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容方法和预期达到的效果
• 1.4 论文的基本结构
• 第2章 结构疲劳强度
• 2.1 疲劳的基本概念
• 2.1.1 疲劳的定义
• 2.1.2 疲劳破坏的特征
• 2.1.3 引起疲劳破坏的主要原因
• 2.1.4 影响疲劳强度的一些因素
• 2.1.5 疲劳破坏过程
• 2.1.6 提高疲劳强度的方法
• 2.2 疲劳断口分析
• 2.2.1 断口分析的重要性
• 2.2.2 金属断口的种类
• 2.2.3 断口分析的依据
• 2.2.4 断口的宏观分析
• 2.2.5 断口的微观分析
• 2.3 结构振动疲劳问题
• 2.3.1 结构振动疲劳问题的概念
• 2.3.2 结构振动疲劳问题的特点
• 第3章 振动测量
• 3.1 振动测量的意义
• 3.2 机械振动的类型
• 3.2.1 按振动的规律分类
• 3.2.2 按产生振动的原因分类
• 3.2.3 按振动系统的自由度数分类
• 3.2.4 按振动系统结构参数的特性分类
• 3.2.5 按振动位移的特征分类
• 3.2.6 其它的振动
• 3.3 振动测量方法
• 3.4 机械振动测试系统
• 3.5 激振方式
• 3.6 振动测试及分析的试验设备
• 3.7 系统方框图
• 第4章 试验方案
• 4.1 试验材料
• 4.2 试验设备及试验原理
• 4.3 试件及夹具
• 4.4 振动疲劳试验
• 4.5 试验载荷谱
• 4.6 试验步骤
• 第5章 试验结果与分析
• 5.1 数据分析
• 5.2 正弦振动与随机振动的等效方法
• 5.2.1 迈尔斯方法
• 5.2.2 Crede 和Waterman 方法
• 5.2.3 Hall 和Waterman 方法
• 5.3 断口分析
• 结论
• 附录Ⅰ试验数据表
• 附录Ⅱ 振动疲劳试验具体操作过程
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文