[發(fā)明專利]飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體日歷安全壽命的確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410658313.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN104359696A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何宇廷;張騰;李曉虹;崔榮洪;李昌范;伍黎明;安濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍空軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00
• 代理公司: 北京世譽(yù)鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

1.飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體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：選取研究對(duì)象、設(shè)計(jì)制造結(jié)構(gòu)基體模擬試驗(yàn)件；

步驟2：編制結(jié)構(gòu)局部基體環(huán)境譜和結(jié)構(gòu)載荷譜；

步驟3：確定飛機(jī)結(jié)構(gòu)的基體日歷安全壽命

對(duì)于受載結(jié)構(gòu)中的腐蝕疲勞關(guān)鍵件，確定其基體日歷安全壽命的步驟如下：

(1)確定飛機(jī)整體的疲勞安全壽命；

(2)將試驗(yàn)件分為若干組，每組試驗(yàn)件在加速環(huán)境譜下經(jīng)歷不同的預(yù)腐蝕周期；

(3)預(yù)腐蝕后，在編制的載荷譜下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)至斷裂；

(4)在選定的可靠度與置信水平下，計(jì)算每組預(yù)腐蝕疲勞試驗(yàn)件的安全壽命；

(5)將每組試驗(yàn)件的預(yù)腐蝕疲勞安全壽命進(jìn)行擬合，擬合出一條預(yù)腐蝕周期對(duì)疲勞安全壽命的影響曲線；

(6)計(jì)算結(jié)構(gòu)基體在防護(hù)體系失效后的剩余損傷度；

(7)在預(yù)腐蝕周期對(duì)疲勞安全壽命的影響曲線上確定與飛機(jī)的剩余飛行小時(shí)數(shù)或飛機(jī)的使用計(jì)劃對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，從而確定結(jié)構(gòu)基體在其對(duì)應(yīng)飛行強(qiáng)度下或在其使用計(jì)劃下的年損傷度，將剩余損傷度除以年損傷度即得到腐蝕疲勞關(guān)鍵件的日歷安全壽命；

對(duì)于受載結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力腐蝕關(guān)鍵件，確定其基體日歷安全壽命的步驟如下：

(1)確定結(jié)構(gòu)中最易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的部位及裂紋方向；

(2)將試驗(yàn)件分為若干組，根據(jù)最易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的部位及裂紋方向，對(duì)不同組的試驗(yàn)件預(yù)置不同長度的初始裂紋；

(3)開展各組試驗(yàn)件的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)；

(4)確定應(yīng)力腐蝕裂紋的擴(kuò)展規(guī)律及臨界斷裂長度；

(5)求得給定可靠度與置信水平下的分散系數(shù)；

(6)將應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展時(shí)間除以分散系數(shù)即得到應(yīng)力腐蝕關(guān)鍵件的日歷安全壽命；

對(duì)于不受載結(jié)構(gòu)，確定其基體日歷安全壽命的步驟如下：

(1)確定不受載結(jié)構(gòu)的功能失效的判據(jù)；

(2)進(jìn)行試驗(yàn)件的腐蝕試驗(yàn)，每隔一段時(shí)間取出部分試驗(yàn)件并測(cè)量試驗(yàn)件的最大腐蝕深度，得到在此腐蝕周期下滿足給定可靠度與置信水平要求的基體最大腐蝕深度；

(3)將不同腐蝕周期下滿足給定可靠度與置信水平要求的基體最大腐蝕深度進(jìn)行綜合分析，獲得結(jié)構(gòu)達(dá)到失效判據(jù)時(shí)的腐蝕周期，所述腐蝕周期即不受載結(jié)構(gòu)的基體日歷安全壽命。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體日歷安全壽命的確定方法，其特征在于，在步驟1中，所述結(jié)構(gòu)基體模擬試驗(yàn)件根據(jù)研究對(duì)象的腐蝕失效形式進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體日歷安全壽命的確定方法，其特征在于，在步驟2中，編制結(jié)構(gòu)局部基體環(huán)境譜的過程如下：

(2a)對(duì)飛機(jī)的實(shí)際服役環(huán)境進(jìn)行實(shí)測(cè)，確定飛機(jī)的外部環(huán)境特征；

(2b)建立所要研究結(jié)構(gòu)所在的局部環(huán)境與外部環(huán)境的關(guān)系模型；

(2c)根據(jù)所確定的飛機(jī)結(jié)構(gòu)局部環(huán)境特征，編制結(jié)構(gòu)局部基體環(huán)境譜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體日歷安全壽命的確定方法，其特征在于，在步驟2中，根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的飛行實(shí)測(cè)載荷編制結(jié)構(gòu)載荷譜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體日歷安全壽命的確定方法，其特征在于，在步驟3中，所述不受載結(jié)構(gòu)為完全不受載結(jié)構(gòu)，完全不受載結(jié)構(gòu)功能失效的判據(jù)為：結(jié)構(gòu)發(fā)生穿透性腐蝕，或者腐蝕產(chǎn)物發(fā)生剝落而影響到其他部位功能的發(fā)揮。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)基體日歷安全壽命的確定方法，其特征在于，在步驟3中，所述不受載結(jié)構(gòu)為非完全不受載結(jié)構(gòu)，非完全不受載結(jié)構(gòu)功能失效的判據(jù)為：非完全不受載結(jié)構(gòu)允許的最大腐蝕深度。