基于DFR方法的下壁板结构疲劳分析

作为结构细节疲劳分析和评定的主要方法,细节疲劳额定值(DFR)法在民用飞机和军用飞机疲劳强度设计领域得到了广泛的应用。针对民用飞机前机身下壁板结构,建立了结构总体有限元模型,基于DFR方法,考虑结构形式和基本特征,计算确定了结构细节部位的DFR值,并根据分析部位的随机地-空-地应力谱,计算得到了细节部位的疲劳寿命。结果表明,使用DFR方法计算得到的细节部位的疲劳寿命最小为5.34E+05起落,满足飞机预期寿命要求。

DFR疲劳试验数据处理的折算方法

在DFR理论框架内推导得到试验数据折算公式,进而在现行DFR试验数据处理方法的基础上提出了试验数据折算方法,从而解决了现行数据处理方法要求各试件试验中的峰值应力必须为同一应力水平给复杂结构疲劳试验带来的困难和挑战。与复杂结构的试验结果及相关文献的典型结构试验结果的比较表明这一方法是可行的。

基于细节有限元的机身窗周开口区疲劳强度分析

建立窗周开口区局部细节有限元模型,将其嵌入全机总体有限元模型,使用Nastran进行细节应力分析,给出一种钉孔区名义应力确定方法,获得疲劳分析所需的参考应力、钉载;将全机总体有限元模型中窗框单元应力谱,与局部细化后窗周开口区域疲劳薄弱部位应力分析结果相结合,来确定各疲劳薄弱部位所需应力谱;在此基础上,使用细节疲劳额定值法进行裂纹萌生寿命分析,确定疲劳最薄弱部位;采用Nasgro方程对疲劳最薄弱部位进行裂纹扩展寿命分析。文中基于细节有限元模型确定分析部位应力谱的方法及形成的一套分析流程可以推广到其他开口类结构疲劳强度评估中。