氢涡轮进气壳体焊缝结构振动疲劳寿命评估OA

液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学特性,提出了一种评估其焊缝结构振动疲劳寿命的方法,揭示了边界条件对振动疲劳寿命的影响。首先,对氢涡轮进气壳体进行模态分析和频率响应分析,获得模态参数和传递函数;然后,采用Goodman修正法,将平板状焊缝试样的疲劳数据(S-N曲线)进行零均值应力修正;最后,分别使用Dirlik、Steinberg和Bendat方法计算应力幅值的概率密度分布,并结合随机振动理论,建立焊缝振动疲劳寿命预测模型。研究结果表明:依赖于不同的评估方法和边界条件,焊缝结构的振动疲劳寿命约为1200~1900 s。该评估方法为液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝的随机振动疲劳寿命设计提供了理论与技术支撑。