[發明專利]一種飛機疲勞載荷設計方法

在審

• 申請號: 201410367363.9
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104679933A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 鄧立東;李榮科;宗寧;王文倬;聶鵬飛;趙卓林;裴志剛;李俊華
• 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: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 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

本發明屬于飛機載荷設計領域，涉及一種疲勞載荷設計方法的提出。

背景技術

疲勞是指由單次作用不足以導致失效的載荷的循環或變化所引起的失效。疲勞破壞在遠小于材料的原有靜強度情況下就可能發生，因而更具有危險性。

飛機遇到載荷長期反復變化地作用，這種作用會導致結構的“疲勞”破壞，因此這種載荷歷程一般稱為“疲勞”載荷。疲勞載荷是飛機設計中重要的考慮因素，是定壽的基本依據。

飛機在每次飛行中大致需要經過以下幾個過程：起飛滑行-爬升-巡航(及做各種機動飛行)-下降-著陸撞擊-滑行。在每一過程中，飛機都承受疲勞載荷，因此，地面滑行載荷、突風載荷、機動載荷和著陸撞擊載荷等，都是飛機疲勞載荷的組成部分，并且在每次飛行中，這些載荷的載荷水平各不相同。

由于飛行情況下的疲勞載荷最為復雜，因此本發明只針對飛行情況下的疲勞載荷進行計算分析。目前，國內外尚無系統的疲勞載荷計算方法和流程，為規范化設計疲勞載荷，本發明創建了一種疲勞載荷設計流程，并依據此流程建立一種疲勞載荷設計方法，以某型飛機為例完成疲勞載荷設計。

發明內容

本發明的目的是：創建了一種疲勞載荷設計流程，并以此流程建?立一種疲勞載荷設計方法，實現了疲勞載荷規范化設計的目的

本發明的技術方案是：一種飛機疲勞載荷設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

第一，確定飛行任務：將飛行任務分為訓練飛行和航線飛行，并細化分解出飛行任務剖面；

第二，確定受載形式：分為機動情況和突風情況等；

第三，確定載荷計算狀態：在飛行包線范圍內，由飛行任務剖面和受載形式確定載荷計算狀態；

第四，進行疲勞載荷計算：建立氣動力計算模型和氣動/結構耦合模型，使用結構有限元模型進行疲勞載荷計算，得到疲勞載荷。

本發明的優點是：

1)創建了一種疲勞載荷設計流程；

2)依據設計流程建立一種疲勞載荷設計方法，使疲勞載荷設計更規范。

附圖說明

圖1是氣動力計算模型

圖2是結構有限元模型

圖3是疲勞載荷設計流程

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明作進一步詳細的描?述。

本發明以某民用客機為例進行研究。

一、確定飛行任務。按照此飛機的實際使用情況，其飛行任務確定為航線飛行，并細化為短程、中程和遠程。將單一航線又詳細分解為飛行任務剖面，即起飛、離場、爬升、巡航、下降和進場等多個任務段，如表1所示。

二、確定受載形式。根據飛行任務，此飛機的受載形式分為機動情況和突風情況。

三、確定載荷計算狀態。在飛行包線范圍內，由飛行任務剖面和受載形式確定載荷計算狀態，如表2所示。

四、進行疲勞載荷計算。依據飛機外形和操縱面特點建立氣動力計算模型，如圖1所示。使用結構有限元模型進行疲勞載荷計算，最終給出疲勞載荷。結構有限元模型如圖2所示。疲勞載荷示例如表3所示。