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本文在已有的研究理论基础上,将复杂多变的随机载荷问题转化成为简单的等幅载荷问题,通过对试验数据的对比分析,证明了这一方法是有效的、简便的。它为将理论更好地应用到了实际生产当中给出了一条可行的道路。具体研究内容和结果如下:
1.简单论述基于基本力学观点出发得到的等幅载荷作用下疲劳裂纹扩展新理论、新概念和疲劳裂纹扩展速率方程的力学与数学推导过程。
2.提出了利用傅立叶变换把随机载荷谱转化为等幅载荷的叠加的新方法,并将等幅载荷下疲劳裂纹扩展速率方程推广到随机载荷作用下的方法进行详细讨论,将随机载荷时域曲线展开为等幅表示的傅立叶级数,取主要项按等幅载荷裂纹扩展速率公式计算后进行线性叠加,得出随机载荷作用下的疲劳裂纹扩展寿命的计算公式。通过试验数据和理论计算的比较,证明了这一方法的有效性。
3.通过对针对同一组随机载荷作用下的试验数据的对比研究,分析了现有各种计算方法的在预测随机载荷作用下疲劳裂纹扩展寿命研究结果及与本文研究结果的比较,分析表明本文的结果的准确性在0.93至1.00之间,而现有各种方法准确性在0.31至1.46之间。本文提出的新方法优于已有的各种计算方法。
4.更为重要的是而本文给出的是试验数据逐点比较,逐点比较是一种规律的比较,从这个意义上来说,本文给出的结果与巳有各种方法给出的结果是有着本质意义的区别。造成这种区别的根本原因是现有的各种方法没有一个是从基本的力学观点出发而得出的,而只是一些从个别现象出发得到的经验公式。
5.对疲劳寿命研究中诸如理论值与试验值存在差异的原因从概念上进行了分析,得出了有意义的结论。另文中对今后的研究方向提出了作者的建议。