焊接结构随机振动疲劳分析方法研究与应用

来源：计算机集成制造系统杂志2024年第2期北京时间：

作者：周晓坤, 裴宪军, 董平沙, 贺茂盛, 谢素明, 付婷婷

单位：1.大连交通大学机械工程学院2.中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心3.东南大学机械工程学院4.密歇根大学船舶与海洋工程学院5.北京交通大学机械与电子控制工程学院6.中车齐车集团有限公司货车研究院

摘要：针对焊接结构在服役过程中承受的随机动载荷频率与结构固有模态频率接近时,接头可能发生疲劳破坏,使传统单轴静载疲劳分析方法不再适用的问题,提出评估焊接结构的多轴随机振动疲劳分析方法。该方法将时域激励信号转化为自谱和互谱,并结合模态分解与结构应力方法,得到包括结构正应力与剪应力的自谱和互谱,基于路径依赖的最大范围法原理得到等效结构应力的功率谱,最后通过Dirlik模型计算出结构损伤和振动疲劳寿命。以某高速货车为例进行疲劳寿命分析与改进校核,验证了该方法可进一步提升焊接结构疲劳寿命预测的时效性和准确性。

关键词：焊接结构,随机振动,疲劳破坏,时域,频域,疲劳寿命

基金资助：国家高速列车技术创新中心研发计划资助项目(CXKY-02-01-01(2020));国家自然科学基金资助项目(12102090);国家重点研发计划资助项目(2017YFB1201300)。