陈静， 刘宇， 张向阳， 党力， 王怡恬， 韩伟， 夏元杰， 王本国， 徐旺华

（西安应用光学研究所，西安 710065）

0 引言

军用车载显控设备在使用过程中需要承受多种振动和冲击，对其支撑架的设计提出了很高的要求。对某军用车载显控设备疲劳试验件弯曲失效原因进行分析。采用NX软件有限元分析模块，基于NX Nastran求解器，建立了该支撑架的有限元模型，对其静态刚度、强度进行计算，分析出失效原因，找到支撑架的薄弱环节，并在原结构基础上进行优化设计。对优化后的支撑架模型进行了基于NX的有限元分析。通过分析数据对比前后计算结果得出结论：改进后的支撑架最大应力得到明显改善，刚度和强度均满足设计要求。

1 失效描述及原因分析

1.1 失效描述

某型车载显控设备支撑架试验件在冲击试验过程中发生弯曲失效，如图1所示。垂直向支撑面发生弯折变形，直接影响显控设备的显示视角，造成支撑架功能部分失效。

图1 某型车载显控设备支撑架试验件弯曲失效图

1.2 失效原因分析

影响强度的因素重点涉及应力集中、尺寸和材料3个方面。

1）应力集中。对于结构件的截面，特别是在有孔或槽等结构形式的地方，其截面几何形状会有突然改变，使这些部位的局部应力远大于名义应力，造成应力集中。对于受压宽板上中心孔附近的应力分布，孔边上应力远大于名义应力（与孔的半径尺寸相关），且随着离孔边距离的增大而很快降低。该显控设备的支撑架受减重要求的影响，设置了多处减重孔，受减重孔尺寸和形状的影响，造成应力集中现象。……