随机振动疲劳试验的小裂纹扩展分析方法

摘要：

针对某型液体火箭发动机管路接头的随机振动疲劳试验,基于断裂力学的小裂纹理论进行了裂纹扩展寿命分析.分别从小裂纹应力强度因子计算、疲劳应变/应力谱、裂纹扩展速率曲线以及裂纹扩展计算程序等方面进行了研究.使用FRANC3D(试用版)进行三维裂纹的有限元计算,得到了管路结构表面裂纹的应力强度因子变化规律;对应变实测数据进行了雨流计数,获得了用于裂纹扩展计算的应力循环谱块,研究了疲劳试验的应变循环峰值、幅值等时域分布特征;采用Newman闭合理论对长裂纹的NASGRO裂纹扩展速率曲线进行修正,给出了试验件材料的相关参数;最后,使用一种疲劳应力谱块平均施加方法进行了裂纹扩展寿命的快速计算.通过与试验结果对比,验证了计算方法有效、可靠.

关键词：随机振动疲劳、小裂纹、疲劳应力谱、裂纹扩展速率曲线、裂纹扩展计算

所属期刊栏目：47

分类号：V434.3(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：国家级重点实验室基金项目HTKJ2020KL011006

在线出版日期：2021-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：68-75