[發明專利]一種飛機長桁與蒙皮連接細節疲勞額定值的確定方法

有效

• 申請號: 202011598151.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112644734B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 史志俊;王亞芳;紀露明;張聯營
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;B64C1/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 秦媛媛

1.一種飛機長桁與蒙皮連接細節疲勞額定值的確定方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、確定要計算的長桁與蒙皮連接部位，構建地空地循環，并計算在地空地循環過程中不同工況下的長桁與蒙皮連接部位的組合應力σ₁₂，長桁應力σ，第一蒙皮的應力σ₁，第二蒙皮的應力σ₂，第一蒙皮的剪應力τ₁，第二蒙皮的剪應力τ₂；其中，第一蒙皮為長桁上部的蒙皮，第二蒙皮為長桁下部的蒙皮；

S2，確定地空地循環過程中不同工況下組合應力的最大值σ_12max，長桁應力的最大值σ_max，第一蒙皮的最大應力σ_1max，第二蒙皮的最大應力σ_2max，第一蒙皮的最大剪應力τ_1max，第二蒙皮的最大剪應力τ_2max；

若第一蒙皮的最大剪應力τ_1max或者第二蒙皮的最大剪應力τ_2max最大，則執行S3；

若長桁應力的最大值σ_max、組合應力的最大值σ_12max、第一蒙皮的最大應力σ_1max或第二蒙皮的最大應力σ_2max最大，則執行S4；

S3，若第一蒙皮的最大剪應力τ_1max大，則以第一蒙皮應力為參考應力；若第二蒙皮的最大剪應力τ_2max大，則以第二蒙皮的應力為參考應力；根據所述參考應力計算結構細節疲勞額定值DFR；

S3中，根據所述參考應力計算結構細節疲勞額定值DFR，具體為：

獲取臨界剪應力τ_cr將蒙皮最大剪應力τ_max和臨界剪應力τ_cr比較，判斷蒙皮是否進入屈曲狀態，蒙皮最大剪應力τ_max為第一蒙皮的最大剪應力τ_1max和第二蒙皮的最大剪應力τ_2max的較大值；

(1)若τ_max≥τ_cr，則蒙皮進入屈曲狀態，結構細節疲勞額定值DFR按照下式計算：

DFR_S＝DFR_base×K×U×R_c

DFR_base＝100/(0.9+0.23τ_max/τ_cr)

將DFR_S作為結構細節疲勞額定值DFR；

其中，K表示材料常數，U表示凸臺系數，R_c表示構件疲勞額定系數；

(2)若τ_maxτ_cr，則蒙皮沒有進入屈曲狀態，則結構細節疲勞額定值DFR按照下式計算：

DFR_S＝DFR_base×A×B×C×D×E×U×R_c

DFR_base＝121×M×ψ

將DFR_S作為結構細節疲勞額定值DFR；

其中，A、B、C、D、E均為修正系數，M表示材料常數，ψ表示載荷傳遞系數；DFR_base表示結構細節疲勞基準值；

S4，若組合應力的最大值σ_12max大，以組合應力作為參考應力；若長桁應力的最大值σ_max大，以長桁應力作為參考應力；若第一蒙皮的最大應力σ_1max大，以第一蒙皮的應力為參考應力；若第二蒙皮的最大應力σ_2max大，以第二蒙皮的應力為參考應力；根據所述參考應力計算結構細節疲勞額定值DFR：

DFR_S＝DFR_base×A×B×C×D×E×U₁×R_c

將DFR_S作為結構細節疲勞額定值DFR；

如果是單排緊固件：

對于鋁合金結構：

對于鈦合金結構：

對于中強鋼結構：

如果是多排緊固件：

對于鋁合金結構：

對于鈦合金結構：

對于中強鋼結構：

其中，DFR_base表示結構細節疲勞基準值，A、B、C、D、E、U₁均為修正系數，K_tg表示結構應力集中系數。