基础激励下裂纹梁结构疲劳寿命预测模型

作     者：龙慧 黄长征 刘义伦 李松柏 LONG Hui;HUANG Chang-zheng;LIU Yi-lun;LI Song-bai

作者机构：韶关学院智能工程学院广东韶关512005 中南大学机电工程学院湖南长沙410083 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第403卷第9期

页      面：77-84页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51575358) 广东省教育厅重点学科建设项目(2022ZDJS050) 

主　　题：基础激励 裂纹梁结构 有限单元法 疲劳寿命 动力学模型 裂纹扩展 

摘      要：为了发展基于模型的裂纹梁结构疲劳寿命预测方法,提出了一种新的三维裂纹梁单元刚度矩阵。基于该刚度矩阵,建立基础激励下裂纹梁结构的三维有限元模型。推导三维裂纹梁单元的应力强度因子,建立三维裂纹梁单元的疲劳裂纹扩展模型。采用振动响应与裂纹扩展增量交互计算方法,计算循环载荷作用下裂纹梁结构的疲劳寿命。研究结果表明:裂纹梁结构寿命预测模型较好地体现了疲劳裂纹扩展寿命与基础激励参数、结构参数和裂纹参数之间的内在关系,反映了基础激励对裂纹梁结构疲劳寿命的影响。最后通过实验对模型进行了验证。