一种老龄飞机疲劳（耐久性）延寿试验周期的确定方法

针对老龄飞机疲劳(耐久性)延寿试验中存在的问题,提出了一种老龄飞机疲劳(耐久性)延寿试验周期的确定方法。在3种不同情况下对延寿试验机疲劳(耐久性)试验载荷谱的选取进行了分析;根据服役飞机的实际飞行情况,按等损伤原则对服役飞机的总当量飞行小时数进行了计算;以飞机疲劳寿命母体分布为基础,通过数值仿真方法对老龄飞机剩余疲劳(耐久性)寿命疲劳分散系数进行了分析,并确定了老龄飞机疲劳(耐久性)延寿试验周期;最后通过算例分析证明了方法的可行性。     

飞机结构疲劳/耐久性安全寿命延寿方法

针对目前飞机结构延寿工作中存在的问题,提出了一种飞机结构疲劳/耐久性安全寿命的延长方法——当量延寿法。阐明了当量延寿法的基本原理:将同种型号的机队飞机结构的试验数据和服役使用数据都当量为同一载荷环境下的当量使用数据,对当量使用数据进行数据融合及可靠性综合分析,进一步释放可靠性潜力,从而重新评定并延长机群飞机结构的疲劳/耐久性安全寿命(亦即放宽疲劳安全寿命的使用限制)。并在此基础上阐述了当量延寿法的基本流程。根据当量延寿法的基本原理和流程可在原新机给定的使用寿命指标的基础上重新确定并逐步延长同种型号的机群飞机结构的疲劳/耐久性安全寿命,放宽服役机群飞机的服役使用寿命限制。当量延寿法可为现役同种型号飞机的延寿工作提供理论基础。     

飞机主起落架撑杆接头疲劳寿命分析

某主起落架结构在设计初期的疲劳试验中暴露出撑杆接头为疲劳薄弱部位,不能满足飞机寿命的要求,需要对撑杆接头进行结构改进设计。运用MSC.Fatigue疲劳寿命分析软件,以设计初期的撑杆接头疲劳试验寿命为基础,对材料的S-N曲线进行适当修正得到零构件的S-N曲线,然后运用"类比法",对改进后的撑杆接头采用起落架实测载荷谱进行疲劳寿命分析。这种零构件寿命分析方法计算结果可靠性较高,分析后认为改进的撑杆接头能够满足飞机寿命的要求,在后期的主起落架疲劳试验中改进设计的撑杆接头通过了疲劳试验验证。     

飞机结构主体材料疲劳试验系统的改进研制

对两台EDZ单向脉冲试验机进行改造研制成飞机主体材料疲劳试验系统,重新设计并更新了液压源,将原EDZ试验机的误差较大、故障较多的机械控制改造为人-机交互良好的计算机控制,实现了一台计算机对两台疲劳试验机的并行控制。该系统主要完成飞机结构主体材料的疲劳极限试验和S-N曲线性能试验等。     

基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法

针对基于疲劳寿命的结构优化耗时长的缺点,该文将抗疲劳设计方法和优化技术相结合,研究一种基于响应面模型的结构疲劳寿命优化方法.以飞机起落架为研究对象,采用动力学仿真获得子结构疲劳寿命分析的载荷谱.以拉丁超立方试验设计方法建立了疲劳寿命的二次响应面模型,实现了某型飞机起落架前撑杆结构疲劳寿命优化设计,使其疲劳寿命提高了5.4倍.优化结果验证了方法的有效性.     

民用飞机平尾水平安定面作动器疲劳载荷谱编制方法研究

民用平尾水平安定面作动器是飞行控制系统重要组成部件之一,其疲劳失效直接影响到飞机的安全飞行,因此,疲劳载荷谱编制的是否合理的将决定结构设计是否安全和经济。本文介绍了民用飞机平尾水平安定面作动器疲劳载荷谱编制的基本原则和基本方法,以国内某型号平尾水平安定面作动器疲劳载荷谱编制为例,详细阐述了用于分析的当量谱和用于试验的飞-续-飞载荷谱的编制方法。     

CFL加固RC梁裂纹扩展的实验研究

对纤维增强塑料(Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)加固钢筋混凝土(RC)构件的疲劳主裂纹扩展规律进行了实验研究,其疲劳性能及耐久性的研究具有重要意义.对5根碳纤维薄板(CFL)加固RC梁进行常幅疲劳实验,观察其裂纹扩展的整个过程.记录裂纹扩展及荷载挠度变化数据,分析了构件在常幅荷载作用下其裂纹扩展的规律.通过对试验数据的拟合,得到了裂纹扩展速率的半经验公式.拟合结果表明,裂纹扩展速率的对数与柔度变化的对数具有良好的线性相关性.     

试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析

针对飞机结构安全寿命分析中样本容量偏少的问题,综合考虑结构分散性和载荷分散性的飞机结构疲劳寿命是否服从对数正态分布或威布尔分布的情况,根据等损伤原理,将服役飞机实际飞行小时数等效转化为在同一试验载荷谱下的当量飞行小时数,以实现飞机结构试验疲劳寿命与服役使用数据的融合,采用随机右截尾情形下的极大似然估计方法估算疲劳寿命分布函数的参数,进行飞机结构安全寿命分析;最后以飞机结构疲劳寿命服从对数正态分布为例进行了算例分析,分析结果表明:在相同的可靠度和置信水平下,利用试验数据与服役使用数据融合方法可以显著增大样本容量,从而充分挖掘飞机结构可靠性的储备。     

弯曲疲劳载荷作用下结构混凝土抗氯离子扩散性能

通过对疲劳损伤机理的分析,针对损伤发展的第2阶段,采用不同疲劳循环次数比对应的残余拉应变与疲劳破坏时对应的极限残余拉应变的比值来定义损伤变量,重点研究了疲劳载荷与氯盐协同作用下结构混凝土的耐久性及其寿命预测方法.研究结果表明:随着疲劳损伤所产生的残余拉应变的增大,氯离子在混凝土中的扩散系数逐渐增加;当残余拉应变超过60×10-6时,其增加幅度开始变得显著;当残余拉应变增加到120×10-6时,氯离子扩散系数提高了1个数量级.因此,在海洋大气环境与疲劳载荷的协同作用下,结构混凝土的服役寿命大大缩短.这些方法与结论可为疲劳载荷与环境因素协同作用下混凝土的耐久性设计与评估提供依据.     

改进的DFR法在轨道车辆结构疲劳寿命预测中的应用

为满足高速化和重载化设计需要,耐久性疲劳设计已经成轨道车辆关键部件疲劳设计的主要方法.本文在结构细节疲劳额定值法分析的基础上,提出了针对轨道车辆结构细节的疲劳额定值法,推导了中长寿命范围(104～∞)内基于肋RDFR法的疲劳寿命预测公式,并编写了RDFR朋法的计算程序.最后结合轨道车辆牵引梁的特殊结构细节,验证了此方法可以被用来进行评估和分析国内车辆主要结构部件的疲劳寿命.     

基于TCD的锚拉板疲劳性能分析与试验研究

锚拉板广泛用于钢箱梁斜拉桥中,但锚拉板与锚管连接的倒圆角处存在应力集中,在动力荷载作用下容易发生疲劳破坏．以大连某斜拉桥为工程背景,对其锚拉板疲劳性能展开理论分析与试验研究．首先通过临界距离理论(theory of critical distance,TCD)对锚拉板的疲劳性能进行理论分析,通过“线法”得到锚拉板等效应力为141 MPa．然后进行疲劳试验,试验模型比例为1∶1.5．由试验测得锚拉板的最大等效应力32 MPa,最大变形3 mm,锚拉板在施加荷载过程中处于弹性工作状态．在200万次的疲劳加载后未发现裂纹．理论分析和疲劳试验结果表明,该斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构在设计寿命期内,不会发生疲劳开裂．     

民用飞机环境包线研究

正0 引言飞机环境包线,也称为温度-高度包线,为飞机结构和各系统设计、机载设备的选择和开展环境试验提供设计参考和依据,也是飞行手册中构成飞机运行的限制之一。合理制定环境包线十分重要,但各类飞机设计手册、机型飞行手册等参考资料中往往只给出某些典型机型的环境包线,而如何制定该包线却很少有讨论。本文通过对一些典型环境包线的分析,总结编制该包线的原则和方法,为飞机的型号设计者提供参考。1 环境包线定义运输类飞     

疲劳裂纹的搅拌摩擦焊维修效果分析

飞机结构疲劳裂纹严重影响了飞机的安全性,为评估搅拌摩擦焊维修疲劳裂纹的效果,设计规划了壁板结构含裂纹损伤的静力、疲劳维修试验件以及相应的对比试验件,进行了标准的静力、疲劳以及裂纹扩展试验,并对试验结果进行概率分析,给出了搅拌摩擦焊维修后的静力承载性能恢复程度以及不同存活率下的裂纹扩展速率公式。结果表明,搅拌摩擦焊维修后力学性能优良,可以有效地延长结构的使用寿命,为工程应用提供技术参考。     

基于雨流法的汽车前下控制臂疲劳耐久实验方法设计

现代车辆设计制造过程中,通过试验方法预测和改进底盘部件结构疲劳耐久性,对提升车辆悬架性能有着重要的工程实践意义。针对某车型前下控制臂因疲劳产生过早的失效破坏现象,采用局部应力应变法和Miner准则,实现了对前下控制臂的疲劳受损预估。通过试验台架加载道路谱,经过试验得到该车型前下控制臂疲劳主要受损点,进而提出对前下控制臂结构研究改进和优化方案。     

沥青混凝土路面裂缝EA/PU IP修补组合结构耐久性能相容性研究

通过疲劳性能试验、抗冲击磨耗性能试验等,研究了沥青混凝土路面裂缝EA/PU IP修补组合结构耐久性相容性,试验结果表明,EA/PU IP修补组合结构的耐久性较好,可以应用于沥青混凝土路面裂缝修补。     

日历环境对飞机疲劳关键件性能影响研究

针对飞机老龄化带来的结构安全问题,开展2A12-T4铝合金标准试样模拟不同停放日历年的加速环境试验和疲劳实验,计算得到细节疲劳额定强度(DFR)的变化规律,建立基于动态S-N曲线法的疲劳关键件性能退化计算模型,并与退役飞机同种材料试样疲劳寿命对比.结果表明,采用动态S-N曲线法和DFR法建立的寿命预测模型与真实值吻合较好,飞机疲劳关键件的疲劳性能会随着停放日历时间的延长而降低.     

某汽车排气系统的机械疲劳寿命仿真分析

为有效提高全寿命分析的准确性,采用有限元法预测排气系统的疲劳耐久性;将名义应力法与动态疲劳分析方法相结合,提出了一种基于动态响应的全寿命分析方法.该方法采用模态频率响应计算结构在不同频率激励下的应力响应,进而以应力响应为疲劳载荷并结合材料的疲劳特性和Miner线性累积疲劳理论,计算得到结构的疲劳寿命.以某型轿车排气系统为研究对象,分析其在发动机扭矩激励和振动激励下的机械疲劳寿命,仿真结果表明,该排气系统的耐久性满足要求.     

飞机强度试验大曲率弧形曲面结构加载技术及其应用

飞机结构中,大曲率弧形曲面结构是一类重要的结构部件,如机翼前缘、缝翼、整流罩等.在飞机结构强度试验中,针对此类结构加载的研究较少,现有加载方式难以满足试验拉压双向载荷加载要求.因此,提出一种采用新型胶布带拉压垫—杠杆系统的加载技术,采用特殊设计的胶布带形式,适应大曲率弧形曲面结构特点,并通过仿真计算研究填充橡胶块厚度对载荷传递均匀性的影响,得到满足试验需求的合适厚度尺寸,从而实现大曲率弧形曲面结构双向加载.通过试验验证上述加载技术在加载精度、疲劳性能、抗拉强度及压载稳定性方面均满足要求,并成功应用于某型号襟缝翼疲劳试验中,结果表明该加载技术能够准备、高效地实现大曲率弧形曲面结构双向载荷的施加,缩短试验周期,加快试验进度.     

用于道路路面修补的再生粗骨料混凝土的强度与耐久性研究

研究了道路路面修补的再生粗骨料混凝土的强度和耐久性,包括抗折试验、抗压试验、抗渗试验、抗硫酸盐侵蚀试验.试验结果表明:当掺入适量的CUFG可以大大提高它的强度、抗渗等级和明显改善它的抗硫酸盐腐蚀能力;它的早期强度能达到重载交通和特重载交通开放要求,其耐久性能够满足道路路面工程的需要.     

三体船连接桥结构疲劳强度试验研究

针对某型三体船,采用谱分析方法进行全船疲劳强度分析,确定了疲劳问题严重的连接桥结构部位,设计了实板厚疲劳试验模型.通过疲劳试验获得了典型载荷工况下的疲劳寿命值,分别采用最小二乘法和定斜率极大似然法拟合应力范围-循环次数（S-N）曲线.在此基础上对船体典型节点部位进行疲劳强度评估,对已有校核结果进行修正.结果表明：对三体船连接桥部位进行疲劳强度评估时,采用定斜率极大似然法获得的S-N曲线较为合适.