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随着汽车行业的蓬勃发展,汽车高速行驶、轻量化已成为行业的主要基调,但由此带来了许多问题,振动疲劳破坏就是其中一个问题。由于道路路面的不平整,汽车行驶在路上会受到随机载荷的影响。这不但影响客人乘坐汽车的舒适度,而且会引起汽车的车身点焊结构疲劳破坏,影响汽车的使用寿命。因此,随机振动环境下点焊结构的疲劳损伤及寿命研究具有十分重要的意义。本文以ST12低碳钢板制成的单点点焊试样为研究对象,从实验和有限元仿真两方面分析了随机振动下点焊接头的疲劳损伤及寿命影响。论文主要研究了以下几个方面的内容:1.基于Dirlik方法和NarrowBand方法对点焊结构进行随机振动疲劳寿命估算并分析不同加速度功率谱型对点焊结构随机振动疲劳寿命的影响。利用Hypermesh软件建立点焊结构实体有限元动力学模型,以点焊结构模态试验数据为基础,修正建好的点焊结构实体有限元模型。利用ANSYS Workbench软件和nCode软件联合仿真,结合随机振动Dirlik雨流幅值概率密度函数经验公式和NarrowBand方法对点焊结构在不同加速度功率谱加载下进行疲劳寿命估算。2.基于点焊简化有限元模型分析其在相同加速度功率谱加载下估算的随机振动疲劳寿命与采用实体模型估算的随机振动寿命之间的差异。利用壳单元与梁单元建立点焊结构有限元简化模型。采用ANSYS Workbench软件和nCode软件联合仿真,分析和比较壳单元与梁单元建立的点焊有限元模型与实体单元点焊有限元模型模态频率的差异以及分别比较对这两种模型施加同一种加速度功率谱下估算的随机振动疲劳寿命的差异。3.基于随机振动下点焊结构裂纹萌生扩展下固有频率变化,定义裂纹扩展的横截面面积为损伤参量研究其与随机振动疲劳寿命之间的关系。在随机振动激励下,点焊结构发生疲劳破坏的同时伴随着裂纹的萌生与扩展。采用ANSYS Workbench软件模态分析,研究随机振动下点焊结构裂纹萌生扩展下固有频率变化与裂纹萌生扩展横截面的关系。利用nCode软件估算点焊结构裂纹扩展下当前随机振动剩余寿命与裂纹萌生扩展横截面之间的关系,以及当前点焊结构裂纹扩展下随机振动已损耗寿命与裂纹萌生扩展横截面之间的关系。