论文摘要：基于失效物理的机电产品结构振动耐久分析方法研究

        基于统计的传统可靠性分析方法无法从根本上说明产品失效的原因，而基于失效物理的可靠性分析方法则可以从物理、化学等微观层面出发分析失效的根本原因，从而改进产品来提高可靠性。本文基于失效物理模型，结合结构动力学仿真分析，对机电产品开展结构振动耐久分析研究。

        本文首先研究了振动环境下疲劳失效的机理以及失效物理模型，在此基础上开展结构动力学仿真分析研究。包括有限元模型的建立，模型的验证技术以及载荷的传递与转换。仿真分析的关键技术之一是建立准确的有限元模型。本文研究了以试验模态分析结果为依据，基于相关性分析的模型验证技术。相关性分析的结果除受有限元模型的影响外，还受试验模态分析结果的影响。影响试验模态分析结果的因素有很多，其中就包括测试点的选取，本文在研究了传统的测试点选取方法优缺点的基础上，对传统的测试点选取方法进行了优化，优化的方法能够提高测试的信噪比，同时也能够保证目标模态之间的独立性，从而获得更好的相关性分析结果。最后利用结构动力学仿真得到的危险点应力响应谱，采用疲劳分析的频域法，开展结构振动疲劳寿命评估方法研究。基于频域法的结构振动疲劳分析的关键是建立应力幅值概率密度模型，本文研究了不同幅值概率模型的适用情况。此外，本文通过疲劳损伤谱分析比较了不同试验剖面对结构振动疲劳的影响。对上述研究内容，本文给出了工程应用案例和分析。

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