燕尾榫結(jié)構(gòu)微動疲勞壽命可靠性分析研究.pdf

1、微動疲勞是航空發(fā)動機(jī)中燕尾榫結(jié)構(gòu)失效的主要形式之一，對燕尾榫結(jié)構(gòu)的微動疲勞壽命進(jìn)行評估是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。在微動條件下，燕尾榫結(jié)構(gòu)的接觸區(qū)域處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，利用多軸疲勞參數(shù)預(yù)測微動疲勞壽命更加合理和精確。此外，燕尾榫結(jié)構(gòu)在實際加工和使用過程中，材料屬性、幾何尺寸等參數(shù)存在隨機(jī)性，導(dǎo)致其微動疲勞壽命也存在一定的分散性，而且其分散性比靜強(qiáng)度的大許多。因此發(fā)展一種燕尾榫結(jié)構(gòu)微動疲勞壽命可靠性分析方法具有重要的理論意義和工程使用價值。

2、 本文簡要介紹了目前微動疲勞壽命的預(yù)測方法以及可靠性分析方法，并在此基礎(chǔ)上，研究發(fā)展了一種燕尾榫結(jié)構(gòu)微動疲勞壽命可靠性分析方法。 首先，以多軸疲勞理論為基礎(chǔ)，建立了三種多軸微動疲勞壽命預(yù)測模型，并對其進(jìn)行評估分析。分別選擇在低周和高周載荷下適應(yīng)性較好的多軸疲勞SWT參數(shù)和CCB參數(shù)，并基于應(yīng)力比參數(shù)對高周微動疲勞壽命預(yù)測模型進(jìn)行修正，基于線性累積損傷理論建立了高低周復(fù)合載荷作用下微動疲勞壽命預(yù)測的混合模型。經(jīng)與試驗對比表明

3、，該模型的壽命預(yù)測誤差最大為22.2％，效果較好。 其次，將彈性模量、摩擦系數(shù)和壽命預(yù)測模型中的相關(guān)系數(shù)視為隨機(jī)變量，通過響應(yīng)面法和Monte-Carlo模擬技術(shù)，分別獲得了低周和高周載荷下燕尾榫結(jié)構(gòu)微動疲勞壽命的樣本數(shù)據(jù)，利用概率加權(quán)矩參數(shù)估計方法得到其壽命可靠性模型；利用概率Miner準(zhǔn)則，建立了高低周復(fù)合載荷作用下燕尾榫結(jié)構(gòu)的微動疲勞壽命可靠性模型。經(jīng)與試驗數(shù)據(jù)對所建立的壽命可靠性模型進(jìn)行檢驗，結(jié)果表明：低周和高周載荷作