疲劳开裂结构等效分析谱构造方法

doi:10.7527/S1000-6893.2017.721577

固体力学与飞行器总体设计

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疲劳开裂结构等效分析谱构造方法

雷晓欣, 张彦军, 纪露明, 朱亮

中航工业第一飞机设计研究院, 西安 710089

收稿日期:2017-05-25 修回日期:2017-07-17 出版日期:2017-11-30 发布日期:2017-07-17
通讯作者: 雷晓欣 E-mail:rentian1234@126.com

Equivalent analysis spectrum construction method for aircraft structure containing cracks

LEI Xiaoxin, ZHANG Yanjun, JI Luming, ZHU Liang

AVIC the First Aircraft Institute, Xi'an 710089, China

Received:2017-05-25 Revised:2017-07-17 Online:2017-11-30 Published:2017-07-17

摘要/Abstract

摘要：

为了解决外场疲劳裂纹排故中结构疲劳载荷谱数据不全或过于复杂的问题，提出了一种适用于飞机外场疲劳开裂结构的等效分析谱构造方法。该方法以细节疲劳额定值（DFR）法和结构细节有限元分析为基础，构建地—空—地最大应力与结构疲劳寿命的变化曲线，进而通过寿命反推，获取适用的地—空—地损伤比，以此构建等效分析谱，谱型为等幅谱。通过应用实例，将该方法构造的载荷谱与实测谱进行了对比，确认了该方法的正确性和有效性。

关键词: 疲劳, 载荷谱, 地—空—地损伤比, 实测谱, 开裂结构

Abstract:

To solve the problem that the load spectrum data of the aircraft structure containing cracks are not complete or too complex, a load spectrum compiling method for the aircraft structure containing cracks is proposed,which is based on Detail Fatigue Rating (DFR) method and finite element analysis of structure details, and the change curve of maximum stress of ground-air-ground versus the structure fatigue life is built. Secondly, the applicable ground-air-ground damage ratio is obtained through fatigue life retroestimation. Finally, the equivalent analysis spectrum which is equiamplitude spectrum is constructed. In an application example, the spectrum of using this method and the spectrum of the flight measurement are compared, and the following results can be obtained:this method is correct and effective.

Key words: fatigue, load spectrum, ground-air-ground damage ratio, actual load spectrum, structure containing cracks

中图分类号:

V215.5

雷晓欣, 张彦军, 纪露明, 朱亮. 疲劳开裂结构等效分析谱构造方法[J]. 航空学报, 2017, 38(S1): 721577-721577.

LEI Xiaoxin, ZHANG Yanjun, JI Luming, ZHU Liang. Equivalent analysis spectrum construction method for aircraft structure containing cracks[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2017, 38(S1): 721577-721577.

参考文献

[1] 徐丹. 某型飞机副翼配重连接件裂纹的分析及处理方案[C]//2013年中国航空学会结构强度专业学术交流会论文集. 北京: 中国航空学会结构与强度分会, 2013: 144-152.XU D. Crack analysis and remedy method for aileron counterbalance joint panel in an airplane[C]//Proceedings of 2013 China Aviation Society Academic Conference on Structural Strength. Beijing: China Aviation Society Structure and Strength Branch, 2013: 144-152.
[2] 孙聪, 王向明. 飞机结构典型故障分析与设计改进[M]. 北京: 航空工业出版社, 2007: 1-9. SUN C, WANG X M. Typical aircraft structure failure analysis and design improvement[M]. Beijing: Aviation Industry Press, 2007: 1-9 (in Chinese).
[3] 闫楚良. 飞机载荷谱实测技术与编制原理[M]. 北京: 航空工业出版社, 2011:5-6. YAN C L. Aircraft load spectrum measurement technique and compilation principle[M]. Beijing: Aviation Industry Press, 2011: 5-6 (in Chinese).
[4] 郑晓玲民机结构耐久性与损伤容限设计手册: 上册[M].北京: 航空工业出版社, 2003: 317-329. ZHENG X L.Civil aircraft durability and damage tolerance design handbook: Vol 1[M]. Beijing: Aviation Industry Press, 2003: 317-329 (in Chinese).
[5] 张福泽. 飞机载荷谱编制的新方法研究[J]. 航空学报,1998, 19(5): 518-524. ZHANG F Z. New method of drawing up aircraft load spectrum[J].Acta Aeronautica et Astronautica Sinica,1998, 19(5): 518-524 (in Chinese).
[6] 高镇同, 熊峻江. 疲劳可靠性[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2000: 289-301. GAO Z T, XIONG J J. Fatigue reliability[M]. Beijing:Beihang University Press, 2000: 289-301 (in Chinese).
[7] 中华人民共和国航空工业部. 材料疲劳试验统计分析方法: HB—Z112—86[S]. 北京: 中华人民共和国航空工业部, 1986. Ministry of Aviation Industry of the People's Republic of China. Statistical analysis method of material fatigue test: HB—Z112—86[S]. Beijing: Ministry of Aviation Industry of the People's Republic of China, 1986 (in Chinese).

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[1]	王天帅, 贺小帆, 王金宇, 李玉海. 基于双峰对数正态分布模型的DED-TA15钛合金DFR值估计方法[J]. 航空学报, 2022, 43(3): 225013-225013.
[2]	张亦波, 陈迪, 成正强, 沈培良, 熊峻江. 铝合金薄板冲击后疲劳试验与谱载寿命[J]. 航空学报, 2022, 43(1): 224811-224811.
[3]	许罗鹏, 胡石, 刘青松, 王清远. 新型铝锂合金AA2198高频疲劳红外热耗散演化规律[J]. 航空学报, 2021, 42(9): 224482-224482.
[4]	李玉海, 王成波, 陈亮, 董宏达, 管宇, 邸洪亮, 顾宇轩. 先进战斗机寿命设计与延寿技术发展综述[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525791-525791.
[5]	王彬文, 陈先民, 苏运来, 孙汉斌, 杨宇, 樊俊铃. 中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524651-524651.
[6]	孙侠生, 苏少普, 孙汉斌, 董登科. 国外航空疲劳研究现状及展望[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524791-524791.
[7]	祁小凤, 杨宇, 康卫平, 王倩. 随机载荷谱下基于声发射的耳片接头疲劳裂纹识别方法[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524518-524518.
[8]	杨俊杰, 郑小梅, 杨兴宇. 影响航空发动机结构寿命的载荷分散系数[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524339-524339.
[9]	陈亚萍, 喻溅鉴, 胡磊, 王宇堂. 直升机旋翼轴弯矩特征及应用[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524168-524168.
[10]	张福泽. 求飞机结构真实腐蚀容限的原理和方法[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524457-524457.
[11]	张峻瑞, 郑锡涛, 袁林, 钟贵勇, 李国琛. 基于损伤权重的混合多钉连接件疲劳寿命预测方法[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524306-524306.
[12]	李茜, 张福禄, 赵子华. 镍基单晶/柱晶高温合金超高周疲劳研究进展[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524340-524340.
[13]	王连庆, 胡雅楠, 车志刚, 吴圣川. 激光冲击强化7075铝合金熔焊接头的疲劳性能[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524320-524320.
[14]	崔德刚, 鲍蕊, 张睿, 刘斌超, 欧阳天. 飞机结构疲劳与结构完整性发展综述[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524394-524394.
[15]	段佳桐, 隋福成, 刘汉海, 解放, 欧阳天, 鲍蕊. 弯曲载荷下薄壁结构疲劳裂纹扩展性能[J]. 航空学报, 2021, 42(5): 524326-524326.

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