[发明专利]一种结构疲劳寿命的试验方法

权利要求书

1.一种结构疲劳寿命的试验方法，其特征在于，适用于结构疲劳寿命的试验装置，所述试验装置包括：待测结构、振子、振动台及第一紧固件；

所述待测结构上的大位移要求点处安装所述振子；其中，所述大位移要求点为所述待测结构上达到预设的位移加载要求的位置；

所述待测结构通过所述第一紧固件固定在所述振动台上，所述振动台的振动方向与所述位移加载要求对应的振动方向一致；

所述方法包括步骤：

获取振动台的振动方向、待测结构的目标频率及目标振幅；

基于所述振动方向及所述目标频率进行仿真试验，得到所述待测结构的共振频率，并确定振子的质量及所述待测结构上的大位移要求点的位置；具体为：采用预设的仿真模型，初步确定所述振子的初始质量及所述大位移要求点的初始位置，并得到所述待测结构的共振频率，基于所述共振频率与所述目标频率进行试验调整，得到振子调整质量，并根据所述振子调整质量及所述振子的初始质量，确定所述振子的质量及所述待测结构上的大位移要求点的位置；其中，所述采用预设的仿真模型，初步确定所述振子的初始质量及所述大位移要求点的初始位置，并得到所述待测结构的共振频率，具体包括：采用所述仿真模型，构建所述待测结构及所述振子对应的三维模型与振子模型；设置与预设的工况对应的仿真边界条件；基于所述仿真边界条件，采用预设的模态叠加法对所述三维模型及所述振子模型进行仿真，得到含所述振子的所述待测结构的共振频率及振型；根据所述共振频率及所述振型，调整所述振子的初始质量及所述大位移要求点的初始位置，直至所述共振频率达到预设的工程误差阈值；

当所述共振频率达到预设的共振条件时，基于所述目标频率逐渐增大所述振动台的振幅，使得所述大位移要求点的位移达到所述目标振幅；当所述共振频率未达到所述共振条件时，则重新基于所述共振频率与所述目标频率进行试验调整，得到振子调整质量，并根据所述振子调整质量及所述振子的初始质量，确定所述振子的质量及所述待测结构上的大位移要求点的位置。

2.如权利要求1所述的结构疲劳寿命的试验方法，其特征在于，所述试验装置还包括第二紧固件；

所述振子通过所述第二紧固件固定于所述待测结构上。

3.如权利要求1所述的结构疲劳寿命的试验方法，其特征在于，所述基于所述共振频率与所述目标频率进行试验调整，得到振子调整质量，还包括：

根据公式(1)得到预设的系统质量：

其中，所述系统质量为由含所述振子的所述待测结构成的系统的质量；M₀为所述预设的系统质量，k为所述系统的刚度，f₀为所述目标频率；

根据公式(2)得到当前所述系统的质量：

其中，M₁为当前所述系统的质量，f₁为所述共振频率；

根据公式(3)得到所述振子调整质量：

其中，ΔM为所述振子调整质量。

4.如权利要求1所述的结构疲劳寿命的试验方法，其特征在于，所述基于所述共振频率与所述目标频率进行试验调整，得到振子调整质量，并根据所述振子调整质量及所述振子的初始质量，确定所述振子的质量及所述待测结构上的大位移要求点的位置，具体包括：

判断所述共振频率与所述目标频率的大小，直至所述共振频率达到所述共振条件；

当所述共振频率小于所述目标频率时，则基于所述振子调整质量及所述振子的初始质量，减小所述振子调整质量；

当所述共振频率大于所述目标频率时，则基于所述振子调整质量及所述振子的初始质量，增加所述振子调整质量。

5.如权利要求1所述的结构疲劳寿命的试验方法，其特征在于，通过如下步骤判断所述共振频率是否达到所述共振条件：

判断所述共振频率与所述目标频率之差是否在预设的工程误差阈值内；若是，则认为所述共振频率达到所述共振条件；若否，则认为所述共振频率未达到所述共振条件。