现役飞机结构腐蚀疲劳及寿命研究

文章分析研究了在环境腐蚀介质中飞机的疲劳损伤特性和基本破坏失效模式,阐述了现役军用飞机地面停放使用环境谱的编制以及在腐蚀环境条件下飞机腐蚀疲劳寿命的估算方法,并对未来几年我军飞机结构的腐蚀疲劳研究的发展提出了一些看法。     

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。     

引进飞机环境腐蚀与使用期限探讨

通过对引进飞机的环境腐蚀性与使用期限关系问题的探讨，为确定环境对引进飞机关键部位腐蚀的规律，并最终重新评估引进飞机的使用期限——日历寿命，提出了研究的技术路线以及相应的方法和步骤。     

飞机结构寿命包线的建立

在分析现有飞机结构寿命指标及其确定方法的基础上,提出了飞机结构寿命包线的概念,给出了建立飞机结构寿命包线的方法,并绘制出了基于飞机结构总寿命以及首翻期／翻修间隔期的飞机结构寿命包线示意图。飞机结构寿命包线的建立将为进一步对飞机结构进行单机寿命（疲劳寿命与日历寿命）监控奠定基础。     

腐蚀环境下混凝土结构疲劳性能研究综述

混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，反复荷载作用下混凝土结构的疲劳问题正越来越受到人们的重视．当结构处于腐蚀环境中时，由于腐蚀介质的侵蚀，结构疲劳性能的降低要比静态性能的明显．本文针对混凝土结构腐蚀疲劳尚待深入研究的问题进行了分析与探讨．     

军用飞机日历寿命预测技术研究现状及关键技术问题

介绍了提出飞机服役寿命问题的由来，回顾了国内外同类问题研究的现状及存在的问题，指出了服役寿命研究中应重点解决的几个关键问题。     

我校承担的民用新支线飞机疲劳寿命试验项目通过验收评审

2006年3月22日，我校首次承担的民用新支线飞机机身典型结构疲劳寿命试验项目顺利通过了验收评审。评审会由空天科学技术研究院副院长汪海教授主持，中国一航第一飞机设汁研究院副总设计师郑晓玲研究员担任验收评审组组长，来自中国一航一飞院和上海交通大学的22名专家和科研技术人员参加了会议。评审组对上海交通大学所做的“AIU21飞机长桁接头疲劳品质及长桁排水孔疲劳寿命试验”项目给予了高度评价，     

U71Mn轨钢低周疲劳寿命的研究

通过对U71 Mn轨钢材料低周疲劳的试验,建立了Manson-Coffin关系式,从而为估算U71 Mn轨铜的低周疲劳寿命提供了依据,并根据尖锐缺口裂纹萌生的常规试验,提出了反映尖锐缺口曲率影响的弹塑性疲劳缺口系数K_f~p,据此建立了K_f~p与缺口裂纹萌生寿命N_i的关系.用这种方法同样可以预测材料的低周疲劳寿命.计算表明,两种方法的计算误差在10％以内.     

基于飞机结构寿命包线的飞机结构单机寿命监控

在分析基准使用条件下飞机结构寿命包线的基础上，给出飞机结构在非基准使用条件下的寿命包线的绘制方法，阐明了在非基准使用条件下对飞机结构进行单机寿命监控的原理与方法。最后以飞机首翻后进行第二次大修的大修间隔期监控为例进行了分析说明。     

深水环境下腐蚀隔水管涡激疲劳可靠性评价

采用有限元方法对带有腐蚀缺陷的隔水管涡激疲劳寿命进行评估,即通过对管壁腐蚀缺陷的局部有限元分析确定应力集中状况,在计算系统疲劳寿命时引入应力集中系数.缺陷模型分为点蚀和局部腐蚀两类,并考虑缺陷形状、尺寸和方向对应力分布的影响,同时讨论缺陷单根在系统中的布置方案.为了确保隔水管系统整体的高可靠性,当隔水管柱中包含缺陷单根时应将它们布置在损伤预测最低的位置.对理想系统与带有腐蚀单根的系统分别进行的寿命计算和可靠性评估结果表明,系统应力和损伤只在缺陷位置发生波动,可靠度结果同样证明了布置方案的合理性.     

结构疲劳寿命可靠性的计算机模拟

以计算机模拟了结构疲劳破坏的全过程，并据此计算了疲劳可靠性寿命。在损伤 阶段用实测数据处理得到的 Ｈｕｓｔｏｎ－Ｓｋｏｐｉｎｓｋｉ曲线模拟实测的随机应力，并采用 Ｍｉｎｅｒ线性累积损伤理论模拟真实损伤过程。在裂纹扩展阶段，采用 Ｐａｒｉｓ公式模 拟在随机应力下裂纹扩展。对模拟结果用概率论方法处理得到了结构的疲劳可靠性 寿命。     

船体结构疲劳寿命的评估

船舶事故分析表明，疲劳破坏是其结构破坏的主要形式。由于船体中节点的多样性以及节点荷载的复杂性，使得船体结构的疲劳校核计算也相当复杂，所以工程中提出了一些简化方法。介绍了船体结构疲劳强度校核的基本原理，疲劳载荷和疲劳累积损伤计算方法；编写了船体结构疲劳强度校核程序，并用其评估了大型油轮(VLCC)在典型节点处的疲劳寿命。     

结构系统疲劳可靠性分析方法及其应用

研究了结构系统疲劳可靠性分析方法，建立了结构系统疲劳可靠性分析模型，提出了求取结构系统疲劳主要失效模式的方法，最后，以一海上平台为工程实际算例验证了文中算法的可行性及有效性。     

飞机机轮轮毂结构疲劳可靠性分析

提出了结构疲劳可靠性计算模型。该模型以结构初始疲劳质量的描述为基础,考虑裂纹扩展的随机性,建立了以裂纹长度为判据的结构失效功能函数,并用ＪＣ法和一次二阶矩法计算飞机机轮毂在不同循环次数下的裂纹超过数概率。同时分析了疲劳裂纹扩展的分散性对结构疲劳可靠度的影响,最后,用实物疲劳试验结果对上述方法给出的预测结果进行了验证,验证结果证明该方法是合理的。     

飞机结构铝合金材料腐蚀行为和腐蚀速率研究

本文针对海军飞机的使用腐蚀环境特点,对飞机结构高强度铝合金材料的腐蚀行为进行了研究,并用飞机大修时结构件在不同使用日历年限下的腐蚀损伤数据,建立了机场环境中腐蚀深度与飞机使用日历年限的函数关系,得到了机场环境条件下飞机结构铝合金材料的腐蚀扩展速率。     

含预制缺口的电力导线腐蚀疲劳性能试验

为了研究腐蚀介质和疲劳荷载两者的耦合作用、腐蚀溶液浓度和pH值等因素对电力导线腐蚀疲劳寿命的影响,设计了一种新型的试验装置对某线路老旧导线进行腐蚀疲劳试验.通过在导线表面预制缺口,研究了不同腐蚀条件、不同腐蚀和疲劳作用方式对含缺陷导线力学性能的影响,得到了各加载工况下的S-N曲线和拟合方程,并分析了腐蚀溶液浓度、pH值...     

基于机器学习的材料疲劳和腐蚀寿命预测研究进展

机器学习在多变量拟合、复杂数据相关性分析、隐含信息挖掘利用等方面具有强大功能,在机械结构故障预测和材料寿命预测方向的应用研究成为热点.本文介绍机器学习在材料疲劳和腐蚀寿命预测中的应用,深入探讨BP神经网络、支持向量回归、聚类分析算法和集成算法综合应用的研究现状,总结模型参数的选取方法和模型性能的评估指标,并对机器学习在材料疲劳和腐蚀寿命预测研究领域存在的主要问题和发展趋势进行剖析.     

飞机机体疲劳定寿载荷计算

飞机机体的疲劳载荷对确定飞机的使用寿命有着非常重要的作用。给出一种计算飞机疲劳载荷的方法，并对某型飞机疲劳载荷进行了计算，收到较好效果。该方法是通过对数值模拟结果或测压实验结果进行积分获取飞机机体各部件的载荷分布和载荷作用点，并根据飞机的运动平衡方程进行载荷平衡修正以获得最终用于设计的疲劳载荷。     

飞机结构振动疲劳问题研究

本文简要阐明了飞机结构的动态即噪声和振动疲劳问题,并介绍美国军用规范关于动态疲劳的规定,对我国开展飞机结构振动疲劳问题的研究提出看法和建议。     

航空铝合金预腐蚀疲劳寿命退化规律

航空铝合金材料在服役过程中常因腐蚀损伤而导致疲劳断裂问题,通过采用扫描电镜及疲劳寿命测试等方法,研究了不同预腐蚀损伤对2xxx铝合金在不同应力比下疲劳寿命的影响,探讨了预腐蚀损伤对疲劳裂纹萌生扩展的影响机理.结果表明:预腐蚀损伤对2xxx铝合金材料疲劳寿命的影响显著,材料的疲劳性能随着腐蚀损伤程度的增加而明显下降.同时建立了预腐蚀损伤对材料疲劳极限的影响系数C-T-R模型,材料疲劳极限的影响系数C随着预腐蚀时间的增加或者应力比R的增加而变大.断口分析表明,预腐蚀损伤的存在导致裂纹萌生寿命大大缩短,裂纹萌生由单源转变为多源,并且均萌生于腐蚀坑处.