[發(fā)明專利]飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷壽命可靠度的確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410659300.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104316457A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-28
• 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(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00
• 代理公司: 北京世譽(yù)鑫誠(chéng)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(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷壽命可靠度的確定方法，屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)定壽技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛機(jī)的壽命是指飛機(jī)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(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)壽命，有兩個(gè)主要指標(biāo)：一是考慮飛行交變載荷對(duì)結(jié)構(gòu)影響的疲勞壽命，以飛行小時(shí)數(shù)或起落次數(shù)表征；二是考慮環(huán)境腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)影響的日歷壽命，以使用年限表征。

用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)定壽的疲勞壽命，并不是指飛機(jī)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)的壽命，而是一個(gè)具有高可靠度的安全壽命限制值，即疲勞安全壽命。例如，若飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，通常要給出滿足0.999可靠度與0.90置信水平的疲勞安全壽命，對(duì)應(yīng)的疲勞分散系數(shù)取4。

用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)定壽的日歷壽命，現(xiàn)階段的日歷定壽直接由試驗(yàn)分析結(jié)果給出，其中并不存在統(tǒng)計(jì)分析的過(guò)程。而實(shí)際上，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的日歷壽命也是一個(gè)概率值，實(shí)際飛機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕失效的時(shí)間是具有分散性的，即存在日歷安全壽命的概念。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系的日歷安全壽命是飛機(jī)結(jié)構(gòu)在使用環(huán)境和使用條件下，按照安全壽命設(shè)計(jì)準(zhǔn)則所確定的飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系能夠完成其使用功能的日歷使用時(shí)間，也就是通過(guò)可靠性分析所獲得的飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系具有特定腐蝕失效概率的日歷壽命限制。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系的日歷安全壽命不僅與防護(hù)體系本身以及飛機(jī)的使用環(huán)境有關(guān)，還與選取的可靠度有關(guān)。若可靠度選取的偏低，則到達(dá)防護(hù)體系日歷安全壽命時(shí)會(huì)有較多的結(jié)構(gòu)防護(hù)體系發(fā)生失效，導(dǎo)致較多的結(jié)構(gòu)基體材料發(fā)生腐蝕，從而需要在飛機(jī)大修時(shí)對(duì)較多的部位進(jìn)行修理，某些部位由于防護(hù)體系失效后未能得到及時(shí)修復(fù)甚至可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)換件，增加了飛機(jī)的使用維護(hù)成本；若可靠度選取的偏高，將導(dǎo)致由此確定的防護(hù)體系日歷安全壽命偏短，使得結(jié)構(gòu)大修偏于頻繁，不僅使飛機(jī)的檢查維護(hù)成本增加，還會(huì)影響飛機(jī)的戰(zhàn)備率；此外，結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷壽命可靠度的選取，必須還要確保結(jié)構(gòu)基體在此可靠度對(duì)應(yīng)的日歷周期內(nèi)不發(fā)生失效。

為了合理地確定飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷安全壽命，很有必要提出一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷壽命可靠度的確定方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷壽命可靠度的確定方法，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，使結(jié)構(gòu)的維修成本最低，為合理地確定飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷安全壽命，經(jīng)濟(jì)、安全地使用飛機(jī)結(jié)構(gòu)提供理論和方法支持。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)防護(hù)體系日歷壽命可靠度的確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)結(jié)構(gòu)基體的腐蝕損傷類型，開(kāi)展結(jié)構(gòu)基體模擬件在實(shí)驗(yàn)條件下的加速腐蝕試驗(yàn)，將試驗(yàn)件分為多組，各組經(jīng)歷不同的腐蝕周期并確定在不同腐蝕周期后的結(jié)構(gòu)腐蝕損傷量，并建立結(jié)構(gòu)基體的平均腐蝕損傷量與腐蝕時(shí)間的關(guān)系模型，前述模型為：

h＝f(t)(1)

式(1)中，h為平均腐蝕損傷量，t為等效腐蝕時(shí)間；

步驟2：開(kāi)展防護(hù)體系試驗(yàn)件在等效加速腐蝕環(huán)境下的腐蝕試驗(yàn)，根據(jù)防護(hù)體系日歷到壽的判據(jù)，得到不同試驗(yàn)件達(dá)到失效判據(jù)時(shí)的等效腐蝕時(shí)間，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定防護(hù)體系日歷壽命的分布規(guī)律，得到防護(hù)體系的日歷安全壽命表達(dá)式：

Nα=N‾-kα·S---(2)]]>

式(2)中，N_α為可靠度α下的防護(hù)體系日歷安全壽命，N為試驗(yàn)得到的防護(hù)體系日歷壽命的平均值，k_α為滿足可靠度α與給定置信水平的單邊容限系數(shù)，S為試驗(yàn)得到的防護(hù)體系日歷壽命的標(biāo)準(zhǔn)差；