疲劳／断裂加速试验载荷谱的编制及其实验研究

本文根据损伤等效原理，提出一套供随机疲劳试验用的加速载荷谱编制方法。由于此加速试验谱保持与原始实测谱主波型态和载荷序列不变，只对二级波进行等损伤折算，故经试验证实：加速试验谱对构件造成的损伤与原谱一致，即二者给出的寿命相当。加速试验谱可大大压缩试验时间，其占用的机时只有原谱的１／４左右。

MA600F后机身疲劳试验加速技术研究

民用飞机为取得型号合格证,按照适航规章必须进行全机疲劳试验,而在常规试验技术下,新一代涡桨支线飞机MA600F后机身疲劳试验周期过长、且费用消耗高,将影响到适航取证和服役使用。开展MA600F后机身疲劳试验加速研究,可尽早取得适航许可以投入商用,同时为设计和制造工艺的优化改进提供支撑,具有产生巨大经济价值和提升试验技术的重要意义。根据后机身疲劳试验加载情况设计了一体化自平衡加载框架,以快速完成安装、维护和巡检,并进行了有限元校核。结合细节疲劳额定值(DFR)法和线性损伤累积理论建立了等损伤折算的载荷谱简化方法,并提出了一种基于非线性规划的载荷整体平衡优化方法。将上述加速方法先后应用于小试验件和MA600F后机身疲劳试验,小试验件的循环次数减少了约98%,寿命结果处于合理范围内;后机身加速试验在15000次起落出现了裂纹损伤,与全机常规试验25000次起落的损伤结果基本相同。

民机疲劳试验载荷谱简化研究与验证

在常规试验技术下,民用飞机全机疲劳试验周期过长,不仅费用高,更影响到适航取证和服役使用,开展载荷谱简化研究可有效加速疲劳试验。结合细节疲劳额定值(DFR)法和线性损伤累积理论,建立以损伤比门限值为折算依据的载荷谱等损伤折算方法。选用螺接和铆接的两种试验件进行试验验证,将原谱分别折算简化为五级谱和三级谱,折算后循环次数减少了约98%,且疲劳寿命结果符合工程要求,证明了该载荷谱折算方法的正确性和有效性。

电动轮胎起重机桁架式臂架的随机疲劳寿命预估

本文成功地应用80年代初中期发展起来的随机疲劳理论,结合Cortcn-Dolan修正损伤理论,对桁架式臂架提出一种安全寿命估算方法。通过对现场采样的计算结果与试验验证及工程实践中的统计结果相比较,甚为一致。

三维等损伤环境谱的编制原理和方法

研究给出了一种真实使用环境的温度、湿度和时间三维日历寿命定寿谱。它包含:使用环境的原始参数的实测和统计,参数合并和等腐蚀损伤折算,使用环境下的3个参数任意组合的三维谱编制。该三维谱可根据日历寿命计算或试验需要,编制成多级温度和多级湿度谱,也可编制成一级温度和一级湿度谱。从理论上讲,由于这些不同的谱具有相同损伤,因此最终计算和试验给出的日历寿命相等,从而可消除腐蚀领域的"当量折算"这个不准确环节,使日历寿命确定更加可靠。

民机全机疲劳试验综合加速技术研究与验证

民机全机疲劳试验关系到适航取证和服役使用,为缩短疲劳试验时间,从载荷谱简化和试验过程提速两方面进行综合性加速技术研究。对细节疲劳额定值(DFR)法改进使之适用于全寿命区间后,基于改进DFR法提出了以损伤比为判断标准的载荷谱等损伤折算方法,通过小试验件验证了载荷谱简化方法的正确性,并将其应用于全机疲劳试验。载荷谱简化后各任务段的总循环次数大幅减少,采用简化谱的后机身试验损伤结果与原谱全机试验基本相同,说明了该方法适用于全机试验。在试验设计和实施阶段,提出了快速载荷处理的载荷整体平衡优化方法和缩短每循环加载时长的分段等速率加载优化方法,载荷处理结果误差均满足设计要求,优化后的平均每日起落数由48提高到90。