[發明專利]一種基于細節疲勞額定值的高機動飛機壽命分析方法

在審

• 申請號: 201310744491.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104809321A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 隋福成;周麗君;陳亮
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01N3/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 高原

技術領域

本發明屬于飛機疲勞學領域，涉及一種基于細節疲勞額定值的高機動飛機壽命分析方法。

背景技術

一般高機動飛機在進行疲勞壽命分析時，多采用名義應力法和局部應變法，而應用這兩種方法都要面對材料應力-壽命或應變-壽命曲線、應力譜、等壽命曲線等大量的數據準備工作，大大增加了飛機疲勞設計階段的工作量。大型運輸機及客機等在進行壽命分析時，多采用細節疲勞額定值(DFR)法，這種方法是一種類似靜強度分析的方法，可與結構靜強度分析同步完成，具有簡單、快捷等優點，但這種分析方法由于可靠性指標以及載荷譜的不同，無法直接應用于高機動飛機的壽命分析工作。

發明內容

本發明的目的是：提出一種基于結構細節疲勞額定值的高機動飛機壽命分析方法，能夠簡單、快捷、準確地進行疲勞分析，縮短型號研制周期。

本發明的技術方案是：一種基于細節疲勞額定值的高機動飛機壽命分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一，編制高機動飛機DFR分析的載荷譜

針對機型的疲勞載荷譜，通過雨流計數法抽取完整的載荷(應力)循環。按當量載荷循環的峰值進行排序，初步選取峰值載荷，使疲勞載荷譜中在選取的峰值載荷上下的載荷循環對應的損傷相當。

按照當量等幅載荷譜與疲勞載荷譜下達到疲勞壽命時有相同臨界損傷的原則，導出疲勞載荷譜單位飛行小時對應的當量等幅載荷循環數，用過載表示的公式為：

Nfh=1T0Σi=1n(nyi)dlm(ndf)dlm---(1)]]>

當疲勞載荷譜為應力譜時，公式中的過載用應力取代。

根據等損傷原則將選取的峰值載荷(對應脈動循環)按應力比R=0.1進行等損傷折算，最終確定當量等幅載荷循環的峰值。

第二，DFR基準值分析

選取飛機結構典型結構部位制成試驗件，按上述載荷譜進行疲勞試驗，并記錄其均值壽命N₅₀。

高機動飛機結構的可靠性指標為99.9％的可靠度和90％的置信度，求出與其對應的試驗可靠性壽命：

N99.9/90=N50SRSCST---(2)]]>

式中：S_R-可靠系數

S_C-置信系數

S_T-試件系數

DFR基準值按下式計算：