基于实测数据的飞-续-飞疲劳载荷谱研究

长寿命、高可靠性和低维修成本的综合要求,已成为飞机设计的重要准则。结构疲劳与损伤容限设计是满足上述要求的重要设计原则与方法,其中通过疲劳设计保证飞机的经济性,通过损伤容限设计保证飞机的安全性。为了满足飞机疲劳强度设计要求,应开展飞机结构疲劳寿命评定。若应力水平增大10%,可使飞机的疲劳寿命降低42%,可见应力水平对疲劳寿命有显著影响。疲劳载荷谱的编制是疲劳寿命评定的重要内容。目前,飞-续-飞疲劳载荷谱编制最常用的是TWIST编谱方法。TWIST编谱方法的先进性主要体现在它能使编谱对损伤模型假设的依赖性降至最低,能够给出比较接近真实的疲劳载荷谱。

飞-续-飞谱下7B04-T6铝合金裂纹扩展规律试验研究

为确定单机飞-续-飞谱下的裂纹扩展规律,采用7B04-T6铝合金CCT试件进行了两种应力比下的等幅谱裂纹扩展试验、三种单机飞-续-飞谱下的裂纹扩展试验。给出了等幅谱下裂纹稳定扩展阶段的Paris公式拟合参数;飞-续-飞谱下裂纹扩展数据以块为单位,参照Paris公式,给出了裂纹稳定扩展阶段的拟合参数。结果表明,飞-续-飞谱下Paris公式中的指数n与谱明显相关,可反映飞-续-飞谱的强度。

编制飞-续-飞谱的倒雨流计数技术

介绍了编制飞－续－飞谱的一种技术，它是雨流计数的逆过程，包括修正雨流计数法和整循环随机插入法。除了有雨流法的优点外，它还能确保每个循环的峰谷或谷峰顺序信息。对于飞机疲劳问题３个主要环节：载荷的统计计数、编谱、损伤计算都用相同的雨流计数法，这些无疑会提高疲劳试验和寿命计算的精度，并使计数和编谱规范化。试验结果表明：这种方法编出的谱的疲劳寿命与基准谱最接近。

运输机突风飞-续-飞试验载荷谱研究

目前,采用等幅谱或程序块谱已经不足以表征载荷的相互影响,随着数据处理方法与试验能力的发展,疲劳试验大多采用变幅载荷。本文介绍了突风飞-续-飞试验载荷谱,疲劳试验载荷谱的编制原则是:既要尽可能做到载荷真实,又要与计划的研制进度和试验设备能力限制相协调。这种谱不依赖于损伤模型假设,通过统计分析确定载荷的频率和幅值。

金属加筋壁板疲劳裂纹扩展研究

进行了铝合金工字型长桁加筋壁板的疲劳裂纹扩展分析与试验研究。利用线弹性断裂力学和有限元法计算工字型长桁加筋壁板的应力强度因子,以NASGRO软件中的裂纹扩展率方程及考虑载荷交互作用的广义Willenborg模型为基础,利用循环接循环进行裂纹扩展计算寿命,并与试验数据相比较。结果表明,预测的寿命与试验结果吻合较好。

含多裂纹连接结构损伤容限试验研究

针对机翼典型对接结构，进行了平板空孔试样和螺栓搭接件在等幅谱及飞－续－飞谱下的多裂纹损伤容限试验，通过该试验开展多裂纹开裂模式及多裂纹扩展规律的试验研究，为多裂纹断裂力学理论分析、多裂纹结构剩余强度准则提供试验依据。