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发布时间:2023-12-05 01:36:00
利用
ANSYS
随机振动分析功能实现随机疲劳分析
ANSYS
随机振动分析功能可以获得结构随机振动响应过
程的各种统计参数(如:均值、均方根和平均频率等),根据
各种随机疲劳寿命预测理论就可以成功地预测结构的随机疲
劳寿命。
本文介绍了
ANSYS
随机振动分析功能,
以及利用该功
能,
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。
1.随机疲劳现象普遍存在
在工程应用中,汽车、飞行器、船舶以及其它各种机械
或零部件,
大多是在随机载荷作用下工作,
当它们承受的应力
水平较高,
工作达到一定时间后,
经常会突然发生随机疲劳破
坏,往往造成灾难性的后果。因此,预测结构或零部件的随机
疲劳寿命是非常有必要的。
2
.
ANSYS
随机振动分析功能介绍
ANSYS
随机振动分析功能十分强大,主要表现在以下方面:
1.
具有位移、速度、加速度、力和压力等
PSD
类型;
2.
能够考虑
a
阻尼、
阻尼、恒定阻尼比和频率相关阻尼
比;
3.
能够定义基础和节点
PSD
激励;
4.
能够考虑多个
PSD
激励之间的相关程度:共谱值、二次
谱值、空间关系和波传播关系等;
5.
能够得到位移、应力、应变和力的三种结果数据:
1
位移解,
1
速度解
和
1
加速度解;
3
.利用
ANSYS
随机振动分析功能进行疲劳分析的一般原理
在工程界,疲劳计算广泛采用名义应力法,即以
S-N
曲
线为依据进行寿命估算的方法,
可以直接得到总寿命。
下面围
绕该方法举例说明
ANSYS
随机疲劳分析的一般原理。
当应力历程是随机过程时,疲劳计算相对比较复杂。但
已经有许多种分析方法,
这里仅介绍一种比较简单的方法,
即
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(应力区间如图
1
所示):
应力区间
-1
~+1
间
27.1%
的
时
-2
~+2
间
4.33%
的
时
-3
~+3
间
99.73%
发生的时间
68.3%
的
时
大于
3
的应力仅仅发生在
0.27%
的时间内,
假定其不造
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