热声载荷下薄壁开孔结构振动响应与寿命预估

摘要：

金属薄壁开孔结构在强热声载荷下,表现出大挠度强非线性响应特性,疲劳寿命缩短.基于时域的基础上,利用有限元法(FEM)结合降阶模态法(ROM)获取4边固支开孔薄板在不同热、声载荷组合下的位移和应力的动态响应,并进行响应时间历程和功率谱(PSD)的统计分析.采用雨流计数法和Morrow平均应力模型,结合Miner线性累积损伤理论对结构进行疲劳寿命的预估和分析.结果表明:屈曲后的位移响应由热声载荷的相对强弱决定.此外,屈曲前结构随热、声载荷的增加,寿命缩短.屈曲后,持续跳变使得结构的寿命缩至最短;进入间歇跳变区域,间歇时间短的跳变要比间歇时间长的跳变造成的结构损伤大,即快频跳变引起的损伤更大.跳变结束后,随着温度的升高,寿命先延长后缩短.

关键词：开孔薄壁、跳变响应、热声疲劳、功率谱密度、雨流计数

所属期刊栏目：43

分类号：V241.3(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：航空基础科学基金20151554002

在线出版日期：2017-07-03（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：24-31