论文摘要:工程结构强度分析与损伤演化方程研究
本文运用有限元软件对低速增压风洞洞体、XXX-1CCD 相机支架和前镜筒进行静动力强度分析,并根据分析结果指出设计不合理的地方以给出改善意见;利用损伤力学守恒积分原理构建了一种分式形式的新的损伤演化方程,并利用已知的试验数据拟合演化方程参数,确定了一种新的疲劳寿命分析方法。 本文首先运用有限元软件对风洞整体做了静动力强度计算。对于风洞复杂的局部地方建立了精确模型进行静动力强度计算。然后根据计算结果,对设计不完善或不合理的地方提出了修改意见。其次, 运用有限元软件对XXX-1CCD 相机的复合材料夹芯前镜筒、复合材料层合梁支架及其组合件在地面以及发射状态下的强度、刚度和振动问题进行了分析,并在此基础上进行了复合材料铺层的优化设计。第三,根据热力学原理,引入损伤驱动力建立了分式形式的含多个参数的损伤演化方程,利用损伤力学守恒积分原理,推导得出应变和损伤度的演化方程关系式。采用分离变量方法对应变和损伤度的演化方程关系式进行积分,分别得到板试件的光滑情况和含缺口情况下的应力与寿命关系表达式。应用光滑标准试样(KT=1)和含缺口标准试样(KT=3)的疲劳试验数据,拟和确定了应力与寿命关系式中的材料参数,即确定了该板试件应力寿命关系式,并采用KT=5 的试验数据对该应力寿命关系式进行了验证。该方法计算量小,可以运用此方法进行疲劳裂纹萌生和扩展寿命的预估,为疲劳分析提供了新方法。