燕尾榫結(jié)構(gòu)微動(dòng)疲勞壽命可靠性分析研究.pdf

1、微動(dòng)疲勞是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中燕尾榫結(jié)構(gòu)失效的主要形式之一，對(duì)燕尾榫結(jié)構(gòu)的微動(dòng)疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。在微動(dòng)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(cè)微動(dòng)疲勞壽命更加合理和精確。此外，燕尾榫結(jié)構(gòu)在實(shí)際加工和使用過(guò)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(dòng)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(dòng)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(jià)值。

2、 本文簡(jiǎn)要介紹了目前微動(dòng)疲勞壽命的預(yù)測(cè)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(dòng)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(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)模型，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)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(duì)高周微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)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(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)的混合模型。經(jīng)與試驗(yàn)對(duì)比表明

3、，該模型的壽命預(yù)測(cè)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(cè)模型中的相關(guān)系數(shù)視為隨機(jī)變量，通過(guò)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(dòng)疲勞壽命的樣本數(shù)據(jù)，利用概率加權(quán)矩參數(shù)估計(jì)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(dòng)疲勞壽命可靠性模型。經(jīng)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所建立的壽命可靠性模型進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明：低周和高周載荷作