火炮武器在作战使用中暴露出的各种可靠性问题,成为影响火炮作战效能发挥的主要因素,火炮关重件的疲劳失效问题就是其中之一。本文所开展的工作就是以某火炮摇架为研究对象,通过计算机仿真手段分析其在特定工况下的疲劳强度,从而预测其疲劳寿命。首先对摇架结构及其工况特点进行了探讨和分析,明确了摇架结构分析中的难点,并在总结国内外疲劳理论最新研究进展的基础上,提出基于有限元的频域PSD疲劳分析法对火炮摇架的疲劳强度进行仿真研究。对摇架结构的有限元建模技术进行了探讨,确立了以壳单元和实体单元联合建模的方式,并利用HyperMesh软件建立了摇架的有限元模型,又利用MSC.Nastran软件对摇架进行了静力工况下的刚强度分析,从理论上验证了其刚强度满足设计要求。随后对摇架进行了有限元动力分析,包括固有模态分析、瞬态响应分析和频率响应分析,从而获得了摇架的固有频率及相应振型、摇架的最大动应力节点、应力时间历程,以及摇架在指定频段内的应力频率响应结果。最后利用上述分析数据以及摇架载荷数据和材料数据等,在MSC.Fatigue软件平台上建立了摇架的频域疲劳损伤模型,通过计算获得了摇架的最大疲劳损伤点,从而预测了其疲劳寿命。此外,还建立了摇架某连接处的焊缝有限元模型,分析了其应力状况,计算得出了其疲劳寿命,并与不考虑焊缝结构的摇架疲劳寿命模型预测结果进行了比较。本文所给出的模型和数据可以为火炮摇架的设计提供一定的理论依据,对于其相关领域内的研究工作也具有参考意义。