针对疲劳的研究会一直贯穿着科学技术的发展的整个过程,现代的一些武器装备和运输设备,尤其是那些设计寿命长的机械构件,由于其主要受动载荷作用,所以经常产生疲劳裂纹。现在工程实际中对上述类似的机械构件在振动疲劳方面主要是用的是静态疲劳方法,忽略了振动特性的影响,最后导致了事倍功半的后果,结果数据可参考性不强。本文中小卫星通过火车运载时,需要承受不同工况下的随机振动激励载荷,再加上火车运输时间较长,所以探究火车运输过程中卫星的随机振动疲劳寿命预测方法有着很实际的工程意义。本文中激励谱指的都是平稳各态历经随机振动载荷,按照常规研究思路,随机振动激励谱可以表现为时域的载荷时间历程,也可以表示成频域中随频率变化的载荷频率历程,因此可以把随机振动疲劳的研究从这两个方向分别进行深入研究,简单地说,前者称为时域法,后者称为频域法。首先本文进行频域法的研究,频域法涉及了很多的相关理论,主要是以随机振动理论学与结构动力学理论等为主,包括了譬如Dirlik法、Narrow Band法、Wirsching法、Steinberg法等的经验公式计算理论。根据分析结果,可由振动特性把频域法再次细分为静态疲劳法和振动疲劳法,二者所谓的区别主要是考虑到了激励谱频率和结构模态之间的关系对结构的影响,当结构一阶模态值大于三倍的激励谱频率最大值时,称为静态疲劳法,顾名思义,这种方法不考虑结构的振动特性,反之我们称之为振动疲劳法。此外分析结果表明高频振动疲劳和静态疲劳的破坏机理是不一样的,而且当谱宽系数很小时,Drilik法和Narrowband法计算结果是非常接近的。然后本文进行时域下的疲劳寿命方法研究,对于随机载荷而言,由频域转化成时域下的载荷时间历程有很多问题,关键一点是精度问题,即是否失真。根据分析结果本篇论文采用逆傅里叶变换法和采样定理成功实现频域谱转换成时域时间历程。时域法也依据振动特性分为静态法和瞬态法,把瞬态法和静态法的寿命损伤分布云图比较,瞬态法与频域法中的寿命损伤分布云图更为一致,说明了两点:一是瞬态法中时间步很多,考虑到了振动特性;二是运用n Code软件基于逆傅里叶变换和采样定理可以把频域谱成功转换成时域谱。分析结果里静态法中平直谱3和平直谱4的寿命结果不符合实际,表明把频域谱转换成时域谱时,不能忽略初相位的随机性带来的影响。最后本文通过一个典型的模型算例进行了经验公式计算和有限元仿真分析,把得到的结论进行概括选定Dirlik法,根据TB/T3058-2002,采用一类B级振动载荷对卫星进行垂向、横向和纵向三个方向的随机振动响应寿命分析,在三个方向的疲劳振动试验寿命都满足不低于5小时的条件,证明火车运输时不会对卫星结构造成疲劳损伤。