针对电子设备的振动疲劳特性, 提出了基于频率分析法的随电子荷分析过程。首先对电子设备结构进行频率动态响应特性计算, 再结合Steinberg提出的三区间法, 建立电子设备的疲劳损伤模型, 应用有限元法对电子设备中的易损件进行疲劳寿命仿真分析, 计算得到电子设备易损件的累积损伤值。研究结果对电子设备的设计研发具有一定的借鉴和指导意义。
振动疲劳 频率分析法 随电子荷 疲劳寿命 vibration fatigue frequency analysis method random load fatigue life
为了研究深冷激光喷丸(CLP)对TC6钛合金阻尼特性及振动疲劳寿命的影响,分别在室温(25 ℃)和深冷温度(-130 ℃)条件下进行激光喷丸实验,然后采用透射电子显微镜(TEM)对激光喷丸处理前后试样的微观组织进行观察,采用频率响应法对试样的阻尼比进行测试,并采用液压振动疲劳测试系统对强化后的试样进行振动疲劳测试,分析CLP处理对试样阻尼特性的影响机制及其与疲劳寿命的关系,最后采用扫描电子显微镜(SEM)对试样的振动疲劳断口进行观察。结果表明:CLP处理在试样表层产生了大量的位错和形变孪晶,可以有效提高TC6钛合金试样的阻尼比及振动疲劳寿命。
激光技术 深冷激光喷丸 TC6钛合金 阻尼比 振动疲劳 孪晶
为了实现某镍基高温合金涡轮叶片榫槽结构复杂部位的激光冲击强化(LSP),进行了不同激光脉冲能量下某涡轮叶片材料K417的激光冲击强化试验,分析了强化参数对材料表面粗糙度、显微硬度和微观组织的变化规律,确定了该材料激光冲击强化工艺参数;并通过振动疲劳对比试验研究了激光冲击强化对材料模拟试件疲劳性能的影响。结果表明,激光冲击强化对材料表面粗糙度影响不大,能提高表层材料显微硬度,影响深度达0.7 mm以上;强化后表层材料的X射线衍射峰宽化明显,位错密度增加,激光冲击强化提高榫槽模拟试件疲劳寿命达67%。
激光技术 激光冲击强化 振动疲劳 显微组织
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
通过随机振动峰值应力响应考核空间相机在随机振动环境下主镜支撑结构的可靠性存在一定的局限性。本文针对主镜支撑结构在随机振动试验中出现断裂的现象，采用振动疲劳寿命分析对结构的可靠性进行考察，提出了应用数值仿真技术预测结构随机振动疲劳寿命的方法。根据有限元和随机振动疲劳相关理论，采用振动疲劳分析软件对某空间相机支撑环柔节进行了随机振动疲劳分析，计算了疲劳寿命的大小及分布。比较仿真和随机振动试验结果表明，采用振动疲劳寿命评价随机振动环境下结构的可靠性是合理的，利用数值仿真技术预测结构的随机振动疲劳寿命是可行的。
主镜支撑机构 随机振动 振动疲劳寿命 数值仿真 有限元法 primary mirror support structure random vibration vibration fatigue life numerical simulation finite element method
为研究激光冲击强化(LSP)对镍基高温合金振动疲劳强度的影响, 使用流水约束层和铝箔涂层, 利用波长为532 nm, 脉宽为10 ns, 能量为1.5 J, 冲击光斑尺寸为1.6 mm的YAG激光器对K417试件进行了激光冲击强化处理。使用升降法测试比较了冲击处理试件和未处理试件的振动疲劳强度。结果表明,试件经激光冲击强化后振动疲劳强度由106.5 MPa提高到285.5 MPa, 疲劳性能大大提高。对激光冲击强化后的试件断口分析结果表明激光冲击的强化作用抑制了裂纹在试件表层的萌生和扩展, 从而提高了材料的振动疲劳强度。
激光技术 激光冲击强化 表面处理 镍基高温合金 振动疲劳 冲击波
