基于疲劳损伤等效分析的多轴振动试验条件裁剪方法与流程

技术特征：

1.一种基于疲劳损伤等效分析的多轴振动试验条件裁剪方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：根据单轴振动试验考核点依次振动的损伤量通过疲劳计算公式反推出考核点在多轴振动时应有的等效应力值；

步骤S2：基于应力等效的载荷谱裁剪原则，将该考核点在多轴随机振动下的等效应力值控制为上述反推出的应力值，得到基于疲劳损伤等效的多轴裁剪谱；

步骤S3：确定考核点，保证控制点的输出谱为控制谱且考核点处三轴振动与单轴振动的疲劳损伤等效，通过裁剪得到基于疲劳等效的新控制谱。

2.根据权利要求1所述的基于疲劳损伤等效分析的多轴振动试验条件裁剪方法，其特征在于，所述裁剪原则为保持振动控制谱的扫频范围和各拐点的频率值不变，同时保证修正后的任一频率均方根值与修正前的任一频率均方根值的比值为定值。

3.根据权利要求1所述的基于疲劳损伤等效分析的多轴振动试验条件裁剪方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S301：确定产品的一点作为考核点，计算该点在单轴依次振动时主振方向的累积损伤量为D；

步骤S302：将该损伤量作为三轴振动时该点的损伤量，利用疲劳损伤计算方法反推出该点在三轴随机振动时应有的等效应力值记为σ'，并记该点在裁剪前三轴振动时的等效应力为σ；

步骤S303：通过升谱和降谱以及平直谱计算公式计算出裁剪前控制谱的均方根值grms，再由线性系统的比值关系可得到等式σ'/σ＝g'rms/grms，从而求得裁剪后控制谱的加速度功率谱的均方根值g'rms，再根据升谱和降谱以及平直谱计算公式反推，可将裁剪后的控制谱确定下来，即得到ωb的值。

4.根据权利要求3所述的基于疲劳损伤等效分析的多轴振动试验条件裁剪方法，其特征在于，所述步骤S3中，包括如下步骤：

步骤A1：通过有限元计算法或应力实测法得到应力功率谱密度；

步骤A2：通过公式lg N＝a+b lg S计算出材料S-N曲线，再通过公式计算出产品S-N曲线；在疲劳寿命N≤103以前无影响，在N≥N0以后使其疲劳强度降低lg KσD倍，在10³～N0之间在双对数坐标上线性变化；

步骤A3：使用计算出单轴依次随机振动时的单位时间内累积的疲劳损伤量；

步骤A4：通过公式与S-N曲线公式求得三轴振动时考核点应有的等效应力σ'；

步骤A5：通过公式σ'/σ＝g'rms/grms求得裁剪后控制谱的加速度功率谱的均方根值g'rms；

步骤A6：利用升谱和降谱以及平直谱计算公式反推，可将裁剪后控制谱的直线段值确定下来得到ωb的值；

步骤A7：因要保持控制谱拐点的频率值和斜线段的斜率值不变，所以ωa的值变成了定值，这样便可得到裁剪后的控制谱。