[發明專利]一種直升機飛行測試載荷疲勞累積損傷的計算和監測方法

有效

• 申請號: 201911232637.2
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN110861784B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊昌;陶憲斌;付裕;曾玖海;吳堂珍
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種直升機飛行測試載荷疲勞累積損傷的計算方法，其特征在于，所述計算方法包括，

根據直升機結構件的工作特點，確定直升機災難性事故中以疲勞載荷為主的部件為待監測部件，對所述待監測部件進行載荷測試；所述待監測部件包括主旋翼、尾槳、操縱系統、傳動機構和直升機的支撐連接結構；

采用雨流計數的方法，統計所述待監測部件的載荷測試結果；所述載荷測試結果包括待監測部件的動載荷S_ai、平均載荷S_mi及動載荷S_ai和平均載荷S_mi對待監測部件的作用次數n_i；

采用雨流計數方法時，對所述待監測部件的單架次飛行載荷數據進行峰值和谷值檢索，得到所述待監測部件的單架次飛行載荷的最大載荷S_max,i和最小載荷S_min,i；

采用拋物線修正方法，對所述平均載荷S_mi和動載荷S_ai進行修正，得到等效動載荷S_aei；

通過疲勞試驗驗證所述待監測部件的破壞形式，根據破壞形式確定待監測部件的疲勞S-N曲線的形狀參數和安全疲勞極限；

根據所述等效動載荷S_aei、所述待監測部件的疲勞S-N曲線的形狀參數和安全疲勞極限，及動載荷S_ai和平均載荷S_mi對待監測部件的作用次數n_i，計算得到待監測部件在一個飛行架次的疲勞累積損傷。

2.根據權利要求1所述疲勞累積損傷的計算方法，其特征在于，所述動載荷S_ai和平均載荷S_mi的計算公式為，

3.根據權利要求1所述疲勞累積損傷的計算方法，其特征在于，根據所述等效動載荷S_aei、所述待監測部件的疲勞S-N曲線的形狀參數和安全疲勞極限，繪制待監測部件的疲勞S-N曲線，根據疲勞S-N曲線得到待監測部件發生疲勞破壞時所需的循環次數N_i。

4.根據權利要求3所述疲勞累積損傷的計算方法，其特征在于，一個飛行架次的累積損傷為

5.一種直升機飛行測試載荷疲勞累積損傷的監測方法，利用如權利要求1至4任一項所述的疲勞累積損傷計算方法，其特征在于，所述監測方法包括，

根據直升機結構件的工作特點，確定直升機災難性事故中以疲勞載荷為主的部件為待監測部件，對所述待監測部件進行載荷測試，計算所述待監測部件在一個飛行架次的疲勞累積損傷；所述待監測部件包括主旋翼、尾槳、操縱系統、傳動機構和直升機的支撐連接結構；

對所述待監測部件多個飛行架次的疲勞累積損傷進行求和，得到所述待監測部件的總損傷；

若總損傷小于1，則繼續監測飛行；若總損傷達到1時，停止飛行，更換所述待監測部件后重新監測飛行。

6.根據權利要求5所述的直升機飛行測試載荷疲勞損傷的監測方法，其特征在于，對所述待監測部件進行載荷測試時，采樣率不低于1000Hz；每個測試點，至少完成2～3次載荷測試，所述2～3次載荷測試的測量誤差均不超過5％。