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热声复合环境下薄壁锥壳结构响应计算与疲劳寿命预估

         

摘要

目的 研究热声复合环境下薄壁锥壳结构的动力学响应与疲劳寿命.方法 采用耦合的有限元/边界元法,完成不同热声载荷下的振动应力计算.基于改进的雨流计数法,对不同热声载荷下危险点位置及典型位置的疲劳寿命进行预估.结果 屈曲前随温度的增加,薄壁锥壳结构的基频降低,屈曲后在一定温度范围内时,基频增加.薄壁锥壳结构的应力集中主要出现在孔边位置,基频在热声激励响应中起主导作用.低阶固有频率处存在较大峰值,高阶频带范围内的峰值较小,模态密度较高.结论 在800~1000℃的温度载荷与强声载荷下,薄壁锥壳结构的疲劳寿命只能维持几个小时,所以在抗声疲劳结构设计中要考虑响应谱的频率结构,及注重结构孔边位置的结构设计.

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