什么是疲勞損傷譜FDS

疲勞損傷頻譜(FDS)允許用戶通過比較不同隨機(jī)曲線，正弦掃頻曲線或兩者的組合而發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在損害。

振動(dòng)所引起的損傷可以發(fā)生在下列情況之一:

1.對(duì)物體的極度瞬時(shí)應(yīng)力所造成的損傷。

2.當(dāng)某一應(yīng)力水平的高循環(huán)次數(shù)應(yīng)用于該物體時(shí)，疲勞造成的損傷。

FDS表示一個(gè)物體的產(chǎn)生疲勞損傷的能量的頻譜。

如何實(shí)現(xiàn)隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析

FDS函數(shù)利用S-N曲線構(gòu)建頻譜分析圖。S-N曲線表示對(duì)材料(S)施加的應(yīng)力和應(yīng)用應(yīng)力(N)的循環(huán)次數(shù)。通過頻譜分析圖我們可以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析。

鋁條的S-N曲線如下圖所示:

FDS功能能夠提供一種方法，通過計(jì)算的破壞或破壞路徑來(lái)減少試驗(yàn)時(shí)間。根據(jù)FDS的計(jì)算，將隨機(jī)或掃頻正弦的能量集中到它將引起最疲勞損傷的地方，加速了測(cè)試時(shí)間。

簡(jiǎn)而言之，F(xiàn)DS讓用戶了解何種振動(dòng)頻譜會(huì)對(duì)對(duì)象造成更大的損害，并使用該信息和其他參數(shù)(比如峰態(tài))來(lái)減少測(cè)試時(shí)間。

利用晶鉆儀器 Spider-80X 多通道數(shù)據(jù)采集儀（或 Spider-81 振動(dòng)臺(tái)控制儀）采集數(shù)據(jù)，并通過EDM隨機(jī)測(cè)試功能生成疲勞損傷譜，下圖是20Hz-40Hz的4g峰值的正弦曲線的疲勞損傷譜:

以下是同一水平的隨機(jī)頻譜的疲勞損傷譜，其峰值和頻率范圍相同:

通過這些具體的測(cè)試，在較高的頻率域內(nèi)隨機(jī)頻譜造成的疲勞損傷大于正弦掃頻曲線。然而，在低頻范圍內(nèi)，疲勞損傷是相似的。

當(dāng)然，結(jié)果取決于測(cè)試對(duì)象的特性(比如S-N曲線的斜率)和配置文件的水平和頻率范圍。

這將提供一種方法來(lái)比較和研究具有相對(duì)相同級(jí)別的目標(biāo)譜是否適合于運(yùn)行特定的測(cè)試。在許多測(cè)試中，目標(biāo)是通過失效對(duì)象來(lái)估計(jì)對(duì)象的目標(biāo)生命。通過進(jìn)行FDS分析，可以顯著降低擴(kuò)展測(cè)試的時(shí)間(例如，進(jìn)行40小時(shí)的測(cè)試取代400小時(shí)的測(cè)試)，以達(dá)到同樣的目標(biāo)，即試件失效。

對(duì)于一個(gè)昂貴而復(fù)雜的測(cè)試對(duì)象，如衛(wèi)星，破壞是不需要的。因此，利用FDS分析，可以減小應(yīng)力的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度，以觀察長(zhǎng)期振動(dòng)試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的松動(dòng)部分。