某发射装置导轨振动疲劳寿命预估
时间：2020-12-10 04:01:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 导轨是轨式发射装置的重要承力部件， 与导弹的安全挂载及发射密切相关， 为了确保在全寿命周期的可靠工作， 必须确定其振动疲劳寿命。 研究了基于功率谱密度的频域分析方法的基本理论， 通过物理仿真与理论计算相结合的方法得出导轨振动疲劳寿命， 计算结果完全满足试验规定值， 验证了导轨设计的合理性。
关键词： 疲劳寿命； 随机振动； 发射装置； 导轨
中图分类号： TJ768；V216.2+1文献标识码： A文章编号： 1673-5048（2016）03-0075-03
0引言
发射装置是飞机武器发射系统的一个关键成品， 保证了导弹的安全挂载及发射， 目前大多数发射装置都采用导轨式[1-2] ， 而导轨是发射装置与导弹连接的纽带， 是发射装置的主要承力部件。 导轨随发射装置在挂飞过程中将遭受复杂的环境条件[3-4]， 其中随机振动载荷严重影响结构的疲劳强度， 会引起局部出现裂纹或断裂。
随机载荷疲劳寿命分析方法主要有两种： 一种是基于统计计数的时域分析方法， 另一种是基
收稿日期： 2015-09-16
作者简介： 刘万远（1983-）， 男， 河南唐河人， 工程师， 硕士， 研究方向为结构动力学设计与仿真。
于功率谱密度的频域分析方法。 时域法能较准确地得到随机振动载荷造成的累积损伤， 但需要很长的记录信号和非常大的工作量， 有限元分析中难以实现[5-6]。 频域法是通过结构危险点的应力功率谱密度， 用统计原理获得相应功率谱的相关统计参数， 结合应力幅值的概率密度函数， 选取适用的损伤累积准则及破坏判据， 进行疲劳寿命预估[7-9]。 该方法计算简单、 不需要循环计数。 因此， 本文选择频域分析方法， 以某型发射装置作为分析对象， 对其导轨振动疲劳寿命进行了估计。
1频域随机振动分析的理论
根据Steinberg提出的三带宽理论， 结构在随机荷载作用下的响应是基于高斯分布的， 可将应力水平划分为三个区间： 1σ应力区间、 2σ应力区间和3σ应力区间， 具体情况见表1。 该方法的前提是大于3σ的应力仅发生在0.27%的时间内， 并假定大于3σ的应力不造成任何损伤[10-11]。
5结论
研究了计算随机振动载荷疲劳寿命频域分析方法的一般流程， 利用发射装置导轨作为分析对象， 对其随机振动疲劳寿命进行了计算分析， 结果远远满足试验规定的时间， 后期开展的一系列环境试验也证实了计算的合理性， 该方法可以适用于导弹、 发射装置等产品的随机振动疲劳寿命预先研究。
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