白 金,李 静,仇原鹰,盛 英,孙 红,王海东,王肇喜

(1. 西安电子科技大学 机电工程学院, 陕西 西安 710071； 2. 上海航天精密机械研究所, 上海 201600)

结构在随机载荷的作用下经常处于多轴应力状态，对于在服役过程中承受随机振动激励的航空器或航天器而言，不仅应该关心结构在随机载荷下的多轴应力状态，振动疲劳的问题也必须引起重视。Crandall等[1]将振动疲劳定义为结构在振动作用下产生的不可逆的累积损伤。蒋培等[2]对宽频带随机振动环境下的疲劳强化机理进行了研究。之后姚起杭等[3]指出了振动疲劳中的特殊形式——共振疲劳，即结构因所受动态载荷的频率接近其固频而出现的疲劳破坏现象。王明珠[4]分析了激励频率、阻尼等因素对结构振动疲劳的影响。王锦丽等[5]在研究加载频率对悬臂梁振动疲劳特性的影响中发现：结构在振动过程中，共振会加速裂纹形成或扩展，从而导致结构破坏加剧。

结构在随机振动下疲劳的计算方法主要分为时域法和频域法。时域分析方法是利用时域模拟方法对应力响应功率谱密度函数进行时域模拟，再结合不同的多轴疲劳模型计算。目前国内外学者提出了一些多轴疲劳模型，Socie[6]、Fatemi[7]、Shang[8]等分别基于临界平面法提出了不同的疲劳寿命模型，Li等[9]也基于临界平面法对多轴载荷下的疲劳寿命进行了计算。而在频域法方面，目前大多数的分析方法是利用疲劳失效准则把多轴应力等效为单轴应力状态，再利用应力幅值概率密度函数模型估算结构的疲劳寿命。……