机身对接修理构型疲劳与裂纹扩展寿命研究

基于三维有限元分析结果,提出了机身对接修理构型的疲劳与裂纹扩展寿命快速评估方法。考虑摩擦及铆钉预紧力,建立了不同修理构型三维有限元模型。基于计算结果得到了铆钉钉载随孔边裂纹长度变化的函数表达式。基于权函数法提出了对接构型孔边裂纹应力强度因子快速分析方法,并建立了相应的裂纹扩展寿命分析方法。对4种不同对接修理构型进行疲劳和裂纹扩展寿命分析,结果表明:危险位置均位于蒙皮头排铆钉,不同修理构型的头排铆钉钉载差异较大;增加铆钉排数和阶梯状布置加强板可降低头排铆钉钉载;减小头排铆钉钉载可显著提高疲劳寿命,但对裂纹扩展寿命改善效果较小。

基于加权应变因子的叶片振动疲劳寿命预测

通过循环应力-应变方程和应变-寿命方程推导了可预测材料高、低周疲劳寿命的非线性疲劳损伤累积模型。模型中引入弹性、塑性加权应变因子对疲劳延性指数和疲劳强度指数进行修正,以考虑疲劳过程中弹塑性应变共同作用对疲劳损伤累积速率的影响。以某型航空发动机压气机叶片为研究对象,利用所建立的模型预测其疲劳寿命,并与试验结果、Basquin方程、改进的Basquin方程的预测结果进行对比分析。结果发现:在低应力水平(≤700MPa)下,三种预测模型给出的高周疲劳寿命误差小于30%;但是当应力水平达到770MPa时,所建立模型的预测精度比Basquin方程和改进的Basquin方程分别提高89.14%和22.73%。

基于权函数法的含裂纹叶片的应力强度因子研究

基于两个已知的参考应力强度因子和权函数的基本特性,分别计算了含单边裂纹、双边裂纹和中心裂纹的有限宽板的权函数。然后,将所计算的权函数分别用于确定含单边、双边及中心裂纹的旋转平板叶片的裂尖应力强度因子K。最后,在线弹性断裂力学范围内由断裂准则K<KIC分别对含单边、双边和中心裂纹的平板叶片的临界转速进行了估算。研究结果表明:旋转平板叶片所含的裂纹深度越深、裂纹位置距旋转轴越近,所引起的裂尖应力强度因子就越大,所允许的临界转速就越低。

基于AFAS软件的机翼壁板耐久性分析及试验验证

随着航空工业的发展,对机翼壁板耐久性分析的精确性及计算速度的要求日益提高,必须考虑从手工计算到程序计算的转变。飞机结构耐久性分析软件系统(AFAS)是为了满足飞机结构耐久性分析的工程实际使用要求而编制的。本文介绍采用该软件中包含的DFR方法计算程序对机翼壁板结构进行耐久性分析的过程,并进行试验验证,分析得到的机翼壁板结构具有95%置信度、95%可靠度的可靠性寿命与试验统计结果非常相近,证明AFAS是一个可以进行耐久性分析的快速准确的计算工具。

铆接和焊接壁板典型件的静力和疲劳性能对比研究

静力和疲劳性能是衡量飞机结构典型件的重要指标。针对先进航空结构设计方案的要求,本文设计了铆接和焊接两种工艺情况下飞机结构典型件的静力和疲劳试验。通过比较试验结果,说明焊接件的静力和疲劳性能不低于铆接件。本文的试验结果可以为其他复杂航空结构的铆接和焊接工艺的选取提供依据。

喷丸强化对Al-Li-XX和2XXX铝锂合金疲劳性能的影响

为了研究喷丸强化对新型铝锂合金的疲劳性能增益,针对Al-Li-XX和2XXX两种铝锂合金开展了8组疲劳试验,对比研究喷丸强化对不同材料、不同取向试件疲劳性能的影响,并采用细节疲劳额定值(detail fatigue rating,DFR)法进行量化表征及分析。结果显示:Al-Li-XX合金表现出一定的各向异性,而2XXX合金则表现出较明显的各向同性;喷丸强化对两种铝锂合金L向取样的试件疲劳性能不同程度的提高,而对LT向取样试件则基本没有影响,且喷丸强化后两种材料试件的疲劳寿命分散性均不同程度的增大。研究结果有望为国产大飞机结构选材、疲劳设计及工程应用提供参考。

多处损伤含孔结构随机裂纹扩展寿命预测

首先基于LY12CZ铝合金平板的中心裂纹扩展速率试验,考虑裂纹扩展速率的随机性,采用三参数对数正态分布表征Paris公式参数的分布特性,建立了LY12CZ随机裂纹扩展分析方法。利用Monte-Carlo法模拟裂纹扩展的随机性,进一步建立了多处损伤(multiple site damage,MSD)含孔结构随机裂纹扩展寿命预测模型,并将模型程序化。通过算例验证分析,该模型能够较准确预测多处损伤含孔结构裂纹扩展寿命,得到结构的失效概率,为含孔结构的MSD评估提供有效的工程分析方法。

飞机中央翼前梁下缘条结构典型加工误差修理效果分析

针对飞机典型连接结构中的中央翼前梁下缘条结构,对其含典型加工误差类型及误差修理后的效果进行研究。通过耐久性分析方法分析修理后连接结构的疲劳性能,通过有限元分析计算该结构的疲劳细节额定值(DFR),并设计试验件进行对比试验验证。通过试验验证,研究含误差结构相对于原结构疲劳寿命和疲劳性能的变化。对目前飞机生产加工单位采用的紧固孔误差修理方法进行有效性判定,对误差修理方法提供理论和试验数据支持。

含多排孔结构的MSD疲劳试验与有限元分析

基于无预制裂纹3排平行孔平板的疲劳试验,对含相似应力水平的多细节结构产生多处损伤(Multiple Site Damage,MSD)的规律进行了研究。为了研究产生MSD结构中裂纹之间的干涉影响,利用Franc2D/L对主裂纹、等长双侧裂纹,等长单双裂纹、单孔等长双裂纹四种开裂模式的裂纹应力强度因子进行了计算分析。计算结果表明:裂纹扩展初期,裂纹主要受到自身开裂孔的干涉影响,四种模式下裂纹的无量纲应力强度因子比较相近;随着裂纹长度的增加,试验和有限元结果都表明了裂纹间的干涉影响显著加快了裂纹的扩展速度。

长航时飞行器多元件随机失效模型与损伤评估

为评估飞机服役过程中出现的多元件损伤,根据元件疲劳特性建立了随机失效模型,基于元件失效寿命计算广布疲劳损伤平均行为,从而确定飞机检查修理时刻。通过五隔框机身段算例验证所提模型的有效性,研究模拟次数及概率分布模型对多元件损伤结构检修时间的影响。根据七隔框机身段疲劳试验结果进行多元件损伤评估,给出结构检查修理时刻。结果表明,评估结果与算例数据吻合良好,正态回归模型能够更好地模拟结构失效特性。

对接结构多部位损伤裂纹发生概率预测

针对飞机结构的多部位损伤问题,本文基于疲劳统计学原理,结合S-N曲线得出了多细节带孔对接板各细节处裂纹疲劳寿命的概率分布,并利用蒙特卡罗模拟方法预测了对接结构孔边出现多部位损伤裂纹的先后顺序。进行了多细节带孔对接板的拉-拉疲劳试验,预测结果和试验结果吻合良好。

高中英语课堂教学中教师提问技巧探究

随着我国经济与国际经济交流的日益频繁,英语作为语言沟通及合作互动的重要桥梁和手段,受到了社会各界的高度关注。高中英语的课堂教学也出现了多样化教学模式,并引起了教育界的深层研究与探讨。在高中英语教学过程中,课堂提问教学策略是加强教师与学生之间沟通的重要方式之一,其根本意图在于与时俱进,与时代脉搏相一。扭转历年来以教师讲授为主的教学模式,调动学生的学习热情,开拓创新式地将英语学习当作一种愉快且有趣的行为,

襟缝翼可动翼面的随动加载方法研究

以襟缝翼运动机构作为研究对象,模拟飞机真实飞行状态。首先通过对机翼盒段模拟件的刚度施加,满足了襟缝翼的刚度支持条件;其次采用单点双作动筒随动加载方案,通过控制作动筒载荷施加的大小及方向,模拟完成了襟缝翼运动机构在起飞和着陆放、收襟缝翼时襟缝翼上的气动载荷的变化过程。试验结果显示:襟翼和缝翼的每个通道力载误差都小于5%,此种襟缝翼可动翼面随动加载方法是可行的、有效的。

飞机典型壁板结构剪切屈曲疲劳试验与分析方法

依据疲劳分析中的细节疲劳额定值法,提出了一种针对纯剪状态下飞机典型壁板结构的屈曲疲劳分析方法。采用整体垫板形式设计典型壁板试验件,避免“对角拉”方式施加剪切载荷时的非关键区破坏;建立剪切屈曲疲劳状态下细节疲劳额定值的分析模型,并给以试验验证;分析结构屈曲疲劳破坏模式,给出结构破坏及裂纹扩展特征,为结构抗屈曲疲劳设计提供技术支持。结果表明:屈曲疲劳的破坏多由于铆钉处受弯曲应力和剪切应力双重影响造成;起裂裂纹沿着垂直于屈曲波的方向扩展,当裂尖靠近屈曲波中心时,扩展速率急速增长;结构屈曲临界载荷随循环次数的增加而减少;提出的屈曲疲劳分析模型是合理可行的,这为结构后屈曲状态下的疲劳评估提供一种便利的工程算法。

适用于全寿命范围的DFR分析方法研究

导出了在全寿命范围内的DFR值和其它疲劳参数之间的关系式：并在此基础上给出了疲劳强度分析方法：通过算例说明了所提出的方法和原DFR法之间的差异。

典型薄壁加筋壁板轴压试验件边界支持高准度模拟技术研究

本文采用非线性有限元方法,以民机机翼上壁板2种构型及机身下壁板2种构型的加筋壁板试验件的支持情况为例,进行轴压试验件支持边界有限元模拟技术,并结介试验数据对最终失稳破坏形式及载荷进行比较,破坏形式与试验相吻介,计算的破坏载荷与试验的破坏载荷俣杀在5%以内,验证模拟试验边界的建模方法的高准确度,以供后续参考。

大变形导致的试验误差分析及其修正方案验证

以端部受集中载荷的悬臂梁为对象，分析了“大变形”导致的作动筒载荷误差及其引起的静力试验结果（截面应力）的误差大小；提出了修正“大变形影响”的两类修正方法。针对典型的悬臂盒段梁进行了试验验证。

铝锂合金材料细节疲劳额定强度参数估计与试验研究

随着铝锂合金材料的不断更新换代,及其在航空航天等领域的推广,对铝锂介金材料细节疲劳额定强度的参数α值的研究是必须的。本文使用最大似然法对铝锂介金疲劳寿命威布尔分布及细节疲劳额定值参数α值进行研究.并基于疲劳试验数据.给出新型铝锂合金的疲劳额定强度参数α值,为铝锂合金材料细节疲劳寿命预估提供更为贴合工程实际的强度参数。

结构连接件疲劳分析的当量名义应力（XPT）法

本文介绍了一种高载作用使结构局部进入塑性状态的变幅载荷作用下的结构连接件疲劳寿命估算的当量细节疲劳特征值分析方法。通过典型结构说明了分析过程，并通过试验证明了该方法的工程实用性。

双向受载铆接连接件板孔细节周向应力分析及其DFR确定原则

分析了双向受载铆钉接头板孔细节周向应力分布随双向载荷作用下钉传载荷是否存在的不同情况面造成孔周应力分布的不同的叠加效应，进而确定了这种效应对孔细节DFR的影响。