復(fù)合材料螺栓連接接頭在航空結(jié)構(gòu)中被廣泛使用,接頭在實際工況中承受靜載荷以及隨機載荷的作用,其對應(yīng)的疲勞問題是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)注的重點。建立一種有效的隨機載荷預(yù)測方法,能夠使得復(fù)合材料抗疲勞性能優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮,一直是工程界探討的重點。試驗部分使用T700碳纖維層合板制成2種鋪層、6種幾何尺寸、共12種規(guī)格的復(fù)合材料接頭,使用MTS試驗機進行不同載荷的加載。靜力拉伸、壓縮試驗得到接頭在靜力載荷作用下的載荷位移曲線,進而得到不同尺寸及鋪層下接頭的拉伸壓縮強度。常幅疲勞試驗將接頭靜力強度值的不同百分比值作為載荷最大幅值,得到相應(yīng)載荷水平下的疲勞壽命,擬合出常幅疲勞S-N曲線。隨機試驗所加載的隨機載荷譜由Gaussian隨機過程生成,載荷譜包含拉壓過程,應(yīng)力比R=-1。隨機疲勞試驗按照編制隨機載荷譜進行加載,通過雨流計數(shù)法可得到接頭的隨機疲勞壽命。以上試驗中可得到接頭在不同載荷狀態(tài)下的失效模式,進一步對比接頭幾何參數(shù)、鋪層順序?qū)宇^力學性能的影響。接頭隨機疲勞壽命預(yù)測部分分成兩部分:唯象模型預(yù)測和有限元模型預(yù)測。唯象模型預(yù)測基于隨機載荷譜幅值服從Weibull分布的特點,使用幅值分布概率密度...

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【學位級別】：碩士

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圖2-1時域隨機信號與功率譜密度函數(shù)推導(dǎo)關(guān)系

11圖2-1時域隨機信號與功率譜密度函數(shù)推導(dǎo)關(guān)系

圖2-2PSD函數(shù)圖

12圖2-2PSD函數(shù)圖

圖2-3生成的隨機譜及還原的PSD圖

圖2-3生成的隨機譜及還原的PSD圖圖2-3即對應(yīng)載荷功率譜密度生成的隨機載荷譜，再通過MATLAB計算該載荷譜的功率譜密度分布，得到PSD圖。再設(shè)置秒數(shù)為5000s，生成5000s下的隨機載荷譜，對120s的隨機載荷譜和

圖2-4隨機載荷幅值概率密度分布

圖2-4隨機載荷幅值概率密度分布對應(yīng)不同類型的接頭，需要加載與接頭靜載強度成比例的隨機載荷譜。.3)可得知PSD值改變n倍，生成的新隨機載荷譜與原載荷譜相比幅值變倍，因此不必反復(fù)生成多個PSD值改變的載荷譜，在生成載荷譜時記

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