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)

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)

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、∏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Von Mises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。

薄壁加筋结构；截面形状；固有频率；Von Mises；振动疲劳寿命

0 引 言

薄壁结构广泛应用于航空、航天、汽车、船舶等领域。由于该类结构刚度、强度、屈曲、振动等力学性能薄弱，在实际应用中一般都采用加筋构型，例如飞机机翼整体壁板、发动机机匣、导弹壳体、航天飞机的外部燃料箱等都属于典型的加筋结构。筋条的形状、尺寸与布局直接影响着结构的重量与性能。

国内外很多学者研究了筋条的布局、尺寸对结构强度的影响。Y.C.Lam等[1]采用变厚度法系统地研究了板结构的加筋布局问题。……