[發(fā)明專利]飛機結(jié)構(gòu)日歷安全壽命的確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410657387.8
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104318127A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何宇廷;張騰;李曉虹;崔榮洪;李昌范;伍黎明;安濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛機結(jié)構(gòu)日歷安全壽命的確定方法，屬于飛機結(jié)構(gòu)定壽技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛機的壽命是指飛機在正常服役狀態(tài)下從投入使用到退役停飛的使用期限，一般指飛機機體的結(jié)構(gòu)壽命，有兩個主要指標：一是考慮飛行交變載荷作用的疲勞壽命，以飛行小時數(shù)或起落次數(shù)表征；二是考慮環(huán)境腐蝕作用的日歷壽命，以使用年限表征。在飛機結(jié)構(gòu)定壽時，無論是疲勞壽命還是日歷壽命，均包括對應(yīng)的首翻期、大修間隔和總壽命，并包括了相應(yīng)的修理大綱。在現(xiàn)有的壽命管理手段中，當飛機的當量飛行小時數(shù)、起落次數(shù)和使用年限三個指標中的任一指標達到飛機定壽時的規(guī)定值，都意味著飛機結(jié)構(gòu)達到使用限制而到壽。

對于飛機結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，其定壽所確定的疲勞壽命，并不是指飛機結(jié)構(gòu)破壞時的壽命，而是一個具有高可靠度的安全壽命限制，即疲勞安全壽命。進行飛機結(jié)構(gòu)的疲勞定壽，首先通過對飛機結(jié)構(gòu)的每個關(guān)鍵件的關(guān)鍵危險部位采用疲勞和損傷容限分析方法進行壽命估算或疲勞強度評估,以評定所設(shè)計的結(jié)構(gòu)能否達到設(shè)計疲勞壽命指標的要求；而后再通過全尺寸結(jié)構(gòu)疲勞試驗加以驗證和判定；最后對分析和試驗結(jié)果進行綜合評定,考慮飛機結(jié)構(gòu)材料與制造水平的分散性，除以一定的疲勞分散系數(shù)，給出飛機結(jié)構(gòu)的疲勞安全壽命。例如，若飛機結(jié)構(gòu)疲勞壽命服從對數(shù)正態(tài)分布，通常要給出滿足99.9％可靠度與90％置信水平的疲勞安全壽命，疲勞分散系數(shù)取4。因此，疲勞安全壽命是一個通過抽樣的方法確定，針對機群的具有很高可靠性的壽命值。

對于飛機結(jié)構(gòu)的日歷壽命的研究，張福澤在《金屬機件腐蝕損傷日歷壽命的計算模型和確定方法》(航空學報,1999,20(1):75-79)、《飛機日歷壽命確定的區(qū)域定壽法》(航空學報,2001,22(6):549-552)、《飛機日歷翻修期與總?cè)諝v壽命確定方法和預(yù)計公式》(航空學報,2005,26(4):458-460)等文章中提出了確定飛機結(jié)構(gòu)日歷壽命的區(qū)域定壽法，根據(jù)腐蝕環(huán)境的差異，編制不同腐蝕區(qū)域的腐蝕環(huán)境譜，分別進行該區(qū)域中各機型日歷壽命的確定。張棟在《確定飛機機體日歷壽命的方法》(航空學報,1999,20(6):558-561)中提出了用腐蝕譜做構(gòu)件的腐蝕試驗，測定腐蝕速度，再根據(jù)構(gòu)件的腐蝕損傷容限來估算、確定飛機結(jié)構(gòu)日歷壽命的方案。

然而，現(xiàn)階段的日歷定壽直接由試驗分析結(jié)果給出，其中不存在統(tǒng)計分析的過程，即不存在“日歷安全壽命”的概念；實際上，飛機結(jié)構(gòu)的日歷壽命是一個概率值，其服從一定的概率分布規(guī)律，實際飛機結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕失效的時間是具有分散性的。由于腐蝕造成的飛機結(jié)構(gòu)損傷同樣會威脅飛行安全及飛機的使用經(jīng)濟性，因此，對于飛機結(jié)構(gòu)日歷壽命的確定，也應(yīng)該貫徹可靠性設(shè)計思想。

為此，本發(fā)明提出了飛機結(jié)構(gòu)日歷安全壽命的概念，并建立了飛機結(jié)構(gòu)日歷安全壽命的確定方法，為飛機結(jié)構(gòu)的定壽提供技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種飛機結(jié)構(gòu)日歷安全壽命的確定方法，為合理確定飛機結(jié)構(gòu)的日歷壽命，安全、經(jīng)濟地使用飛機結(jié)構(gòu)提供理論和方法支持。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種飛機結(jié)構(gòu)日歷安全壽命的確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：確定首翻期

將首翻前防護體系日歷安全壽命Y₁與由疲勞安全壽命確定的結(jié)構(gòu)首翻期Y₁’進行比較：

若Y₁＞Y₁’，則將Y₁’確定為首翻期；

若Y₁≤Y₁’，則將Y₁確定為首翻期；

步驟2：確定大修間隔

將首翻后防護體系日歷安全壽命Y₂與由疲勞安全壽命確定的到達第i次大修前的大修間隔Y_i’進行比較：

若Y₂＞Y_i’，則將Y_i’確定為大修間隔；

若Y₂≤Y_i’，且大修時內(nèi)層不可修復(fù)防護體系受損，則將Y₂確定為大修間隔；

若Y₂≤Y_i’，且大修時內(nèi)層不可修復(fù)防護體系沒有受損，且Y₁＞Y_i’，則將Y_i’確定為大修間隔；