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海洋输液立管涡激振动响应及其疲劳寿命研究 被引量：55
1
作者 郭海燕 傅强 娄敏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期220-224,共5页
以FrancisBiolley改进的vanderPol尾流振子模型为基础,考虑管内流动流体和管外海洋环境荷载共同作用,建立了海洋立管涡激振动微分方程,用Hermit插值函数对立管微分方程进行离散,并用Miner理论对立管的疲劳寿命进行分析,通过编程和实例计... 以FrancisBiolley改进的vanderPol尾流振子模型为基础,考虑管内流动流体和管外海洋环境荷载共同作用,建立了海洋立管涡激振动微分方程,用Hermit插值函数对立管微分方程进行离散,并用Miner理论对立管的疲劳寿命进行分析,通过编程和实例计算,分析了管内流速对涡激响应幅值和疲劳寿命的影响。结果表明,当管内流体流速变化使立管的固有频率接近漩涡脱落频率时,立管涡激振动响应将会增大,疲劳寿命将会显著减少。 展开更多
关键词 海洋立管 涡激振动 管内流体 动力响应 疲劳寿命
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公路车-桥耦合振动的理论和应用研究进展 被引量：52
2
作者 邓露 何维 +1 位作者 俞扬 王维 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期38-54,共17页
为了推动公路车-桥耦合振动理论的发展和仿真技术的广泛应用,从公路车-桥耦合振动理论研究和应用研究2个方面系统性梳理了公路车-桥耦合振动相关领域的学术研究现况、既有研究成果、发展前景、存在的问题和对策。理论研究方面,系统总结... 为了推动公路车-桥耦合振动理论的发展和仿真技术的广泛应用,从公路车-桥耦合振动理论研究和应用研究2个方面系统性梳理了公路车-桥耦合振动相关领域的学术研究现况、既有研究成果、发展前景、存在的问题和对策。理论研究方面,系统总结了车-桥耦合振动研究中车-桥、桥梁、路面不平整度等参数的数学模型和车-桥耦合时变系统动力学方程的数值解法。基于调研和分析发现,经过国内外学者长期的努力,车-桥系统数值模型已经可以越来越真实地模拟实际车辆、桥梁以及路面不平整度等其他条件因素。在未来的研究中应持续改进有限元建模技术和优化数值算法,以进一步提高车-桥耦合振动仿真分析的精度和效率,扩展其应用范围。应用研究方面,以桥梁动力冲击系数、桥梁疲劳分析、桥梁结构损伤识别、桥梁振动控制、桥上行车舒适性以及桥上车辆荷载动态识别等6个问题为例,综述了车-桥耦合振动仿真技术在桥梁安全相关研究领域的应用现状,并对目前研究仍存在的局限和后续的研究方向进行了初步探讨。研究表明,车-桥耦合振动仿真技术已成为众多相关研究领域内的重要研究方法,在部分研究领域已展现了良好的应用前景。后续研究中,一方面应针对具体问题的特点改进车-桥耦合振动模型的适用性和计算精度,另一方面应针对具体研究问题进一步完善相关理论,并从工程实用性角度提出新的或改进的技术和方法。 展开更多
关键词 桥梁工程 公路桥梁 综述 车-桥耦合 冲击系数 振动控制 疲劳寿命 损伤识别 行车舒适性 桥梁动态称重 移动荷载识别
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某型机载模块的随机振动疲劳分析 被引量：28
3
作者 关迪 范学领 +1 位作者 肖滨 刘杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期66-71,共6页
为研究随机振动条件下某型机载模块的疲劳特性,推导了功率谱密度下结构振动疲劳寿命的一般表达式,并利用高斯三区间法对其进行了简化,同时考虑了振动试验中随机信号削波处理对应力幅值概率分布的影响。随后通过有限元仿真,分析了结构振... 为研究随机振动条件下某型机载模块的疲劳特性,推导了功率谱密度下结构振动疲劳寿命的一般表达式,并利用高斯三区间法对其进行了简化,同时考虑了振动试验中随机信号削波处理对应力幅值概率分布的影响。随后通过有限元仿真,分析了结构振动疲劳破坏与模态振型的关系,获得了给定振动条件下疲劳危险位置的动态响应,最终给出了模块的振动疲劳寿命。计算得到的机载模块疲劳寿命和失效位置与耐久试验结果符合较好。 展开更多
关键词 随机振动 功率谱密度 振动疲劳寿命 高斯三区间法 动态响应 耐久试验
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变流器柜体冲击和随机振动试验的数值模拟 被引量：26
4
作者 丁杰 忻力 +1 位作者 荣智林 陈燕平 《机车电传动》 北大核心 2012年第1期62-65,68,共5页
根据标准GB/T 21563—2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,采用ANSYS有限元分析软件计算了随机振动环境下的响应,得到了结构的1、2、3 Von Mises最大应力。利用材料的S-N曲线,并根据Steinberg提出结构在随机载荷作用下的响应... 根据标准GB/T 21563—2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,采用ANSYS有限元分析软件计算了随机振动环境下的响应,得到了结构的1、2、3 Von Mises最大应力。利用材料的S-N曲线,并根据Steinberg提出结构在随机载荷作用下的响应是基于高斯分布和Miner提出的线性疲劳累计损伤理论,对设计的结构在给定随机振动环境下的疲劳寿命进行了预估。运用瞬态动力学分析方法模拟了冲击试验过程中的受力情况。 展开更多
关键词 变流器 随机振动 疲劳寿命 冲击 瞬态动力学
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随机振动载荷作用下航空液压管路疲劳寿命数值预估 被引量：24
5
作者 权凌霄 赵文俊 +1 位作者 于辉 孙冰江 《液压与气动》 北大核心 2017年第6期43-48,共6页
液压管路作为飞机液压传动系统的重要组成部分,是飞机安全飞行的重要保障。由于飞机飞行环境的复杂性,随机振动载荷下的疲劳分析是飞机液压管路动力学设计的重要手段。选取大型客机C919左侧机翼的一段典型液压管路作为研究对象,应用ABA... 液压管路作为飞机液压传动系统的重要组成部分,是飞机安全飞行的重要保障。由于飞机飞行环境的复杂性,随机振动载荷下的疲劳分析是飞机液压管路动力学设计的重要手段。选取大型客机C919左侧机翼的一段典型液压管路作为研究对象,应用ABAQUS有限元软件进行随机振动响应分析,获取随机振动载荷下的应力响应功率谱密度函数,对液压管路在随机振动载荷下的强度特性进行分析,结合S-N曲线对管路结构危险部位疲劳寿命进行预估,为航空液压管路的设计及优化提供了理论参考。 展开更多
关键词 有限元分析 随机振动 功率谱密度 疲劳寿命 液压管路
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振动时效对焊件疲劳寿命的影响及机理分析 被引量：19
6
作者 宋天民 《吉林大学自然科学学报》 CSCD 1997年第2期55-58,共4页
通过对振动时效前后焊接钢板的疲劳实验、透射电镜观察实验，研究了振动时效对焊件疲劳寿命的影响．结果表明，振动时效可提高焊件疲劳寿命．并用位错-内耗理论分析了振动时效提高焊件疲劳寿命的内在本质．
关键词 振动时效 疲劳寿命 焊接 位错-内耗理论
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基于某车型动力电池包的随机振动疲劳分析与结构设计改进 被引量：22
7
作者 戴江梁 熊飞 +3 位作者 刘静 陈琛 陈虎 杨越东 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1266-1270,共5页
基于随机振动理论与频域疲劳分析方法,利用有限元软件构建动力电池包随机振动疲劳失效分析模型并计算结构的疲劳寿命,分析结果与试验结果完全吻合。分析结构的失效机理并进行结构设计改进,试验结果表明,改进方案的疲劳寿命得到显著的提... 基于随机振动理论与频域疲劳分析方法,利用有限元软件构建动力电池包随机振动疲劳失效分析模型并计算结构的疲劳寿命,分析结果与试验结果完全吻合。分析结构的失效机理并进行结构设计改进,试验结果表明,改进方案的疲劳寿命得到显著的提高,具有较好的抗振耐久性能。 展开更多
关键词 电池包 随机振动 PSD谱 疲劳寿命 设计改进
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基于Maattanen模型的冰激疲劳寿命分析 被引量：13
8
作者 刘健 陈国明 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第4期89-93,共5页
基于ANSYS系统和海洋平台自激振动Maattanen模型,提出了计算冰激疲劳寿命的一种新方法,并开发了与ANSYS系统集成使用的计算程序。利用该程序可以实现对多自由度复杂平台结构的冰激动力精细分析,并能定量确定自激冰力、结构的动力响应和... 基于ANSYS系统和海洋平台自激振动Maattanen模型,提出了计算冰激疲劳寿命的一种新方法,并开发了与ANSYS系统集成使用的计算程序。利用该程序可以实现对多自由度复杂平台结构的冰激动力精细分析,并能定量确定自激冰力、结构的动力响应和节点应力。运用该程序计算了实际平台的冰激振动响应和节点疲劳寿命,分析了不同冰力参数对平台自激振动响应的影响。对使用不同冰力模型计算出的平台疲劳寿命进行的对比结果表明,较高冰速下平台动力响应较小;自激振动是造成平台疲劳损伤的主要原因。计算结果与现场观测情况一致,这进一步验证了新计算方法的可靠性,为平台冰激疲劳设计提供了依据。 展开更多
关键词 节点 平台 动力响应 动响应 ANSYS 疲劳寿命分析 计算 精细分析 现场观测 疲劳设计
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基于随机振动理论的焊接结构疲劳寿命概率预测方法研究 被引量：19
9
作者 方吉 李季涛 +1 位作者 王悦东 兆文忠 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期24-30,共7页
为了能够在设计阶段对承受随机载荷作用的焊接结构的焊缝进行疲劳寿命预测,该文以随机振动理论为基础,结合主S-N曲线法,通过推导证明了用于焊接结构疲劳寿命评估的等效结构应力与激励载荷之间存在线性传递关系,从而提出了一个频域的焊... 为了能够在设计阶段对承受随机载荷作用的焊接结构的焊缝进行疲劳寿命预测,该文以随机振动理论为基础,结合主S-N曲线法,通过推导证明了用于焊接结构疲劳寿命评估的等效结构应力与激励载荷之间存在线性传递关系,从而提出了一个频域的焊接结构随机振动疲劳寿命概率预测新方法。该方法能够解决多随机载荷作用下复杂焊接结构振动疲劳寿命预测问题。通过T型接头的算例对比分析,证明了该方法能够考虑激励载荷的频率对焊缝疲劳寿命的影响。直接以线路实测随机加速度谱做为激励载荷,对某轨道集装箱平车车体结构关键焊缝的振动疲劳寿命进行预测,结果表明:该方法的预测结果与实际情况吻合,便于工程应用。 展开更多
关键词 随机振动 等效结构应力 主洲曲线法 焊接结构 疲劳寿命预测
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随机振动载荷下导弹吊挂疲劳寿命分析 被引量：18
10
作者 张翼 杨晨 罗杨阳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期1675-1679,共5页
基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元分析软件对某型导弹吊挂在挂飞过程中承受随机振动载荷产生的疲劳破坏问题进行了研究。利用有限元软件对全弹的前3阶弯曲模态进行了分析,并和地面试验数据进行对比发现误差在15%以内,表明所建... 基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元分析软件对某型导弹吊挂在挂飞过程中承受随机振动载荷产生的疲劳破坏问题进行了研究。利用有限元软件对全弹的前3阶弯曲模态进行了分析,并和地面试验数据进行对比发现误差在15%以内,表明所建立的模型符合工程要求;其次,基于振动疲劳寿命频域法中的Dirlik雨流分布模型,采用Dirlik经验公式对导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下的疲劳损伤和疲劳寿命进行了研究和估算。结果表明:导弹吊挂在耐久振动和机动抖振下均满足飞行寿命需求,且在机动抖振下的寿命比在耐久抖振的寿命要短。 展开更多
关键词 吊挂 随机振动 有限元分析 疲劳寿命估算
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斜拉索风致振动疲劳的分析 被引量：17
11
作者 李春祥 李薇薇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期135-138,162,共5页
研究了斜拉索的风致振动疲劳问题。首先,假设在任一应力循环周期内,考察点的最大与最小应力之差符合Rayleigh分布。其次,推导出斜拉索的疲劳可靠度计算公式;根据桥梁结构的疲劳目标可靠度,给出简单明了的斜拉索疲劳寿命计算公式。第三,... 研究了斜拉索的风致振动疲劳问题。首先,假设在任一应力循环周期内,考察点的最大与最小应力之差符合Rayleigh分布。其次,推导出斜拉索的疲劳可靠度计算公式;根据桥梁结构的疲劳目标可靠度,给出简单明了的斜拉索疲劳寿命计算公式。第三,在目前既有研究的基础上,进一步评价不同的风攻角对疲劳可靠度和疲劳寿命的影响。最后,以松花江斜拉桥中的斜拉索为实例,计算分析了在不同的风攻角情况下斜拉索上各节点应力时程和位移时程,并得出在不同风攻角下各节点的应力响应根方差。于是,根据最危险工况作为疲劳寿命评估的考察点计算出斜拉索的最短疲劳寿命,以验证其风致振动疲劳的性能。 展开更多
关键词 斜拉索 疲劳可靠度 风致振动 疲劳寿命 时域
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客车骨架结构的随机振动疲劳分析 被引量：15
12
作者 马瑞雪 王欣 张科峰 《机械研究与应用》 2011年第1期54-56,59,共4页
运用ANSYS对客车骨架进行随机振动分析,获得结构随机振动响应过程的各种统计参数。并利用随机振动得到的响应参数,按照Steinberg提出的基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法进行ANSYS随机疲劳计算的具体过程进行了介绍。
关键词 ANSYS 随机振动 谱分析 疲劳寿命
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激光冲击强化提高压气机叶片疲劳性能研究 被引量：16
13
作者 何卫锋 李应红 +2 位作者 李伟 李玉琴 李启鹏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1551-1556,共6页
根据1Cr11Ni2W2MoV不锈钢材料性能,确定了激光冲击强化参数;并通过标准试片疲劳试验,验证了该参数条件下激光冲击强化提高不锈钢材料振动疲劳寿命的有效性.设计了不锈钢叶片振动疲劳试验,确定了叶片冲击强化部位和方式,对强化叶片进行... 根据1Cr11Ni2W2MoV不锈钢材料性能,确定了激光冲击强化参数;并通过标准试片疲劳试验,验证了该参数条件下激光冲击强化提高不锈钢材料振动疲劳寿命的有效性.设计了不锈钢叶片振动疲劳试验,确定了叶片冲击强化部位和方式,对强化叶片进行了型面检查、一阶弯曲振动疲劳试验和强化机理研究.结果表明:激光冲击强化后的叶片各个截面尺寸在设计范围之内,强化后叶片的应力-循环次数(S-N)曲线往上移动,提高了叶片的疲劳强度,在660 MPa应力水平下,叶片的振动中值疲劳寿命提高70%;激光冲击强化引起的残余应力和表层微观组织变化是疲劳强度提高的主要原因. 展开更多
关键词 激光冲击强化 压气机叶片 振动 疲劳寿命 残余应力
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基于连续损伤模型橡胶弹性减振元件疲劳寿命分析 被引量：16
14
作者 丁智平 杨荣华 +3 位作者 黄友剑 卜继玲 方建辉 李志超 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期80-86,共7页
基于连续介质损伤力学理论研究橡胶类材料疲劳寿命预测方法,用一阶Ogden应变能函数导出橡胶材料疲劳损伤演化方程,建立以等效应变范围为损伤参量的疲劳寿命预测模型。拟合橡胶材料无切口试样拉伸试验应力应变数据,获得橡胶超弹材料Ogde... 基于连续介质损伤力学理论研究橡胶类材料疲劳寿命预测方法,用一阶Ogden应变能函数导出橡胶材料疲劳损伤演化方程,建立以等效应变范围为损伤参量的疲劳寿命预测模型。拟合橡胶材料无切口试样拉伸试验应力应变数据,获得橡胶超弹材料Ogden本构模型参数,通过有限元结构分析得出转臂橡胶球铰在疲劳载荷工况下的主应力分布。应用橡胶超弹材料等效应力计算法则与橡胶材料无切口拉伸试验应力应变数据,提出复杂应力状态下橡胶弹性减振元件等效应变范围计算方法,得出转臂橡胶球铰的等效应变范围。利用所建疲劳寿命模型对橡胶球铰进行寿命分析预测,并通过转臂橡胶球铰台架疲劳试验进行验证,结果显示试验疲劳寿命是预测疲劳寿命的1.96倍,预测精度比较理想。 展开更多
关键词 橡胶 弹性减振元件 应变能 损伤模型 疲劳寿命
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一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命分析方法 被引量：15
15
作者 贺光宗 陈怀海 贺旭东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期59-63,共5页
提出了一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命估计的频域分析方法。首先,对结构进行频响分析,得到在基础加速度激励下的应力频响函数矩阵,通过随机振动分析,得到结构应力的功率谱密度矩阵;其次,采用等效的Von Mises应力功率谱密度将多轴应... 提出了一种多轴向随机激励下结构疲劳寿命估计的频域分析方法。首先,对结构进行频响分析,得到在基础加速度激励下的应力频响函数矩阵,通过随机振动分析,得到结构应力的功率谱密度矩阵;其次,采用等效的Von Mises应力功率谱密度将多轴应力问题转化为单轴应力问题;最后,利用单轴应力疲劳寿命估计的频域分析方法对结构疲劳寿命进行估计。对一典型构件在多轴向随机激励下的疲劳寿命进行了计算,并与实验结果进行了对比。另外,对构件在多轴向同时激励与单轴分别激励的疲劳损伤结果进行了对比分析,表明多轴向同时振动具有明显的多轴效应,因此进行多轴向振动疲劳研究十分必要。 展开更多
关键词 多轴向随机激励 振动疲劳 寿命估计 多轴效应
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某电子设备随机振动疲劳寿命仿真分析 被引量：15
16
作者 张云 吴圣陶 +1 位作者 曾柯杰 李崧 《电子机械工程》 2016年第6期25-28,共4页
文中分析了某电子设备疲劳寿命。首先,通过ANSYS随机振动的功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)分析得出设备的1σ应力分布;然后,利用高斯三区间法和Miner累积损伤定律得出了疲劳失效部位预估。仿真结论与后续的试验结果较一致,证... 文中分析了某电子设备疲劳寿命。首先,通过ANSYS随机振动的功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)分析得出设备的1σ应力分布;然后,利用高斯三区间法和Miner累积损伤定律得出了疲劳失效部位预估。仿真结论与后续的试验结果较一致,证实了此方法在电子设备的疲劳寿命分析领域有一定实践指导价值。 展开更多
关键词 电子设备 随机振动 疲劳寿命 谱分析 PSD
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振动疲劳寿命分析在主镜支撑结构设计中的应用 被引量：12
17
作者 余飞 吴清文 +4 位作者 王宝石 邹艳 曲利新 黄涛 郑飞 《中国光学与应用光学》 2009年第6期495-501,共7页
通过随机振动峰值应力响应考核空间相机在随机振动环境下主镜支撑结构的可靠性存在一定的局限性。本文针对主镜支撑结构在随机振动试验中出现断裂的现象,采用振动疲劳寿命分析对结构的可靠性进行考察,提出了应用数值仿真技术预测结构随... 通过随机振动峰值应力响应考核空间相机在随机振动环境下主镜支撑结构的可靠性存在一定的局限性。本文针对主镜支撑结构在随机振动试验中出现断裂的现象,采用振动疲劳寿命分析对结构的可靠性进行考察,提出了应用数值仿真技术预测结构随机振动疲劳寿命的方法。根据有限元和随机振动疲劳相关理论,采用振动疲劳分析软件对某空间相机支撑环柔节进行了随机振动疲劳分析,计算了疲劳寿命的大小及分布。比较仿真和随机振动试验结果表明,采用振动疲劳寿命评价随机振动环境下结构的可靠性是合理的,利用数值仿真技术预测结构的随机振动疲劳寿命是可行的。 展开更多
关键词 主镜支撑机构 随机振动 振动疲劳寿命 数值仿真 有限元法
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交通振动对砌体古建筑影响分析的研究现状 被引量：13
18
作者 夏倩 赵瑾 +1 位作者 马蒙 李懿卿 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第6期135-140,212,共7页
古建筑处于交通振动环境中已是目前普遍存在的现象,且这一现象日益受到重视。系统总结交通振动对古建筑影响的研究方法,介绍国内外古建筑的控制标准,分析砖石结构的疲劳损伤研究现状和结构的疲劳寿命研究现状。在总结分析现状的基础上... 古建筑处于交通振动环境中已是目前普遍存在的现象,且这一现象日益受到重视。系统总结交通振动对古建筑影响的研究方法,介绍国内外古建筑的控制标准,分析砖石结构的疲劳损伤研究现状和结构的疲劳寿命研究现状。在总结分析现状的基础上提出存在的问题,给出相关的建议,并创新性地提出计算砌体古建筑疲劳寿命的思路,可为今后的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 交通振动 砌体古建筑 损伤机理 疲劳寿命
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冰激直立腿海洋平台疲劳寿命分析 被引量：13
19
作者 张大勇 刘笛 +2 位作者 许宁 岳前进 郭龙玮 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2015年第4期35-44,共10页
由于渤海特殊环境条件与油藏分布决定了该海域导管架油气平台属于典型的柔性抗冰结构。多年现场观测发现,该类结构存在显著的冰激振动现象。冰振不仅能激起较大的甲板加速度响应,还会引起明显的导管架管节点交变应力。在结构设计与安全... 由于渤海特殊环境条件与油藏分布决定了该海域导管架油气平台属于典型的柔性抗冰结构。多年现场观测发现,该类结构存在显著的冰激振动现象。冰振不仅能激起较大的甲板加速度响应,还会引起明显的导管架管节点交变应力。在结构设计与安全保障中进行疲劳分析及寿命估计是必要的。对于直立腿抗冰结构,精确的冰激疲劳寿命计算方法还不成熟。基于多年的现场监测,首先分析了冰与直立腿抗冰结构相互作用过程;其次,提出了冰激直立腿平台的疲劳寿命分析流程;最后,选取渤海某典型直立腿平台,利用ANSYS数值模拟,对比了稳态冰力和随机冰力下结构的疲劳损伤,进而计算出疲劳寿命。本研究为寒区柔性结构抗冰设计与安全保障提供了理论基础。 展开更多
关键词 冰激振动 直立结构 抗冰平台 疲劳寿命 渤海
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变流器柜体随机振动疲劳分析 被引量：13
20
作者 丁杰 唐玉兔 《大功率变流技术》 2012年第2期21-25,共5页
当受到动态载荷时,结构易出现振动疲劳现象,需采用频域疲劳分析手段来考虑结构的动态响应。以某变流器为研究对象,对变流器柜体有限元模型进行频率响应分析,以获得输入和结构应力之间的传递函数;根据频率响应分析结果及标准GB/T 21563-2... 当受到动态载荷时,结构易出现振动疲劳现象,需采用频域疲劳分析手段来考虑结构的动态响应。以某变流器为研究对象,对变流器柜体有限元模型进行频率响应分析,以获得输入和结构应力之间的传递函数;根据频率响应分析结果及标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》规定的ASD(加速度频谱密度)谱,进行频域的随机振动疲劳寿命预估。通过仿真成功地分析了振动试验中出现的问题,验证了仿真结果的准确性。 展开更多
关键词 变流器柜体 随机振动 频率响应 疲劳寿命
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