筋的截面形状对薄壁结构振动疲劳性能的影响

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1、第8卷第2期航空工程进展V01．8No．22017年5月ADVANCESINAERoNAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGMay2017文章编号：1674—8190(2017)02—190—09筋的截面形状对薄壁结构振动疲劳性能的影响刘双燕，涂玉倩，苗应刚，李玉龙(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：筋条的截面形状对薄壁结构的振动疲劳性能具有重要影响。对L型和T型加筋薄板进行振动试验，研究固支条件下L型筋和T型筋对薄板频率和振动疲劳寿命的影响，并从理论角度分析其原因；利用MSC有限元

2、软件研究在正弦分布载荷下六种不同截面形状(矩形、L型、T型、I型、z型、Ⅱ型)的筋条在给定边界条件(固支、简支)下，对薄板的频率、应力和振动疲劳寿命的影响，并对加筋板的寿命进行预测。结果表明：六种加筋构型中，Z型加筋板的第一阶固有频率最大，加筋板VonMises应力最大点出现在同样的位置；固支条件下，加筋板的破坏位置在板的左右两侧，z型加筋板寿命最长；简支条件下，破坏位置出现在板的中央，L型加筋板的寿命最长。关键词：薄壁加筋结构；截面形状；固有频率；VonMises；振动疲劳寿命中图分类号：V214．4+2；03

3、46．2文献标识码：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2017．02．011EffectsofStiffeners’CrossSectionShapeonThinWalledStructures’VibrationFatiguePropertyLiuShuangyan，TuYuqian，MiaoYinggang，LiYulong(SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstr

4、act：Stiffeners’crosssectionshapeplaysanimportantroleonthevibrationfatiguepropertyofstiffenedpanels．ThevibrationtestsoftWOkindsofstiffenedpanelsarecarriedout．ThestiffenedpanelswithLshapedstiffenerandT-shapedstiffenerareexcitedbybasemotionattheresonancefrequenc

5、y，respectively．Theeffectsofdifferentstiffeners’shapeonthefrequencyandvibrationfatiguelifeofthin-walledstructuresarestudiedex—perimentally．ThepossiblemechanismisanalyzedtheoreticallyandthetestprocessisvalidatedbyMSCsoft—ware．BasedonthereasonableFEMsimulation，t

6、hethin-walledstiffenedpanelsareexcitedbyasinusoidaldis—tributedloadundertwoboundaryconditions(fullydampedandsimplysupported)inMSCsimulation．Theeffectsofstiffenerswithsixshapes(rectangle，Lshape，T—shape，I-shape，Z—shapeandⅡ一shape)onthefre—quency，stressdistributi

7、onandvibrationfatiguelifeofthinwalledstructuresarediscussed．Inaddition，thepre—dictedstudyonthelifeofstiffenedpanelarecarriedOUt．TheresultsshowthatthefirstnaturalfrequencyofpanelwithZ—shapedstiffeneristhemaximumamongalltheconfigurations．Thepeakvalueofthestress

8、OC—curredatthesameposition．Whentheedgesofthepanelarefullyclamped，thedamagepositionoccurredatthetwosidesofthestiffenerandthefatiguelifeofZ—shapedstiffenedpanelsisthelongest．Whentheedgesoft