飞机复合材料层板结构原位超声检测技术

超声接触式脉冲反射法是碳纤维增强树脂基复合材料层板结构原位检测的主要方法。本文从超声检测系统的选择、对比试块设计要求和损伤检测与评定等方面,结合飞机复合材料层压板结构形式、损伤特性及外场检测环境,开展原位超声反射法检测技术研究,建立了典型损伤的超声信号特征图谱,为强度试验和外场飞机复合材料层板结构的超声检测提供技术支持。     

飞机机体结构损伤修复中的创新与应用

飞机在平时飞行训练或战时,出现结构损伤后,由于损伤部位的不可预见性,在修复过程中经常会遇到意想不到的困难,因此,需要在结构修复中进行创新,克服困难,解决难题.本文在成功修复多型损伤飞机的基础上,进行了经验总结.分别总结了歼教六飞机在水平测量和制作新备件中的创新,以及在歼轰七飞机修理工艺中的创新.     

浅析飞机结构腐蚀的因素和防腐蚀方法

飞机结构腐蚀严重威胁着飞机的使用寿命和航空安全,深入研究引起飞机结构腐蚀的因素和预防腐蚀的办法,有利于防止飞机结构腐蚀和提高维修质量.本文为飞机结构维修的机务人员,提供了分析飞机结构腐蚀的重要性,飞机结构庸蚀的因素的相关知识,并提出了飞机结构防腐的几个方法.     

飞机结构撞击损伤预测的现状及发展

从弹道极限、剩余速度、剩余质量、未击穿及击穿条件下损伤尺寸预测等方面对飞机结构撞击损伤的预测进行了分析，并对损伤预测的发展趋势进行论述，提出今后损伤预测研究的主要方向和手段。     

如何防止重着陆

重着陆是指飞机在着陆接地时垂直加速度过大,接地载荷超过了该机型给定的限制值。重着陆会使飞机的结构,特别是起落架、机翼等部件承受较大的载荷,过大的载荷会对机体结构造成损伤,而有些损伤目视不能发现,只能通过探伤检查才能发现。根据规定,当飞机垂直加速度≥2.0G时,飞机必需探伤.重着陆严重时会造成跳跃着陆或更严重的问题。重着陆是非常危险的,轻则需探伤,重则会造成人员颠伤,甚至危及飞行安全发生飞行事故。因此,飞行员必须认真研究着陆技术,做好着陆动作,防止重着陆的发生。以下是我关于如何防止重着陆的几点体会,恳请同行指正。     

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。     

基于Sobol法的整体翼梁损伤容限设计参数灵敏度分析

针对飞机结构设计中设计变量灵敏度的问题,提出了基于Sobol法的全局灵敏度分析策略。以飞机整体翼梁结构损伤容限设计为例,设计变量为翼梁结构截面参数,应用支持向量机理论分别构造以截面参数为输入、应力强度因子和结构重量为响应的代理模型,结合Sobol法计算输入对响应的灵敏度大小,并对计算结果进行分析。分析结果表明:在对整体结构进行损伤容限优化设计时,可以将其设计变量由6个变为4个,灵敏度较小的2个设计变量可以设为一个定值。     

声发射技术的飞机液压导管靠磨损伤检测方法

为预防因液压导管相互之间,或与机体结构、设备机箱间靠磨引起的液压导管损伤或破裂,导致飞机液压系统故障或失效等问题,提出基于声发射技术的飞机液压导管靠磨损伤检测方法。通过检测导管靠磨损伤的声发射信号,在时域内进行特征参数分析,特征提取和损伤模式识别,从而判断导管是否存在靠磨损伤。在明确了导管靠磨的定义,介绍了导管靠磨的物理过程和机械损伤机理基础上,采用关联图分析对声发射信号特征参数进行分析和处理,并在飞机上进行了振动载荷作用下液压导管靠磨损伤检测实验,结果证明检测方法可行。     

基于有限元法的复杂结构的损伤容限分析

飞机上简单结构,可以通过工程方法或是全机有限元内力解结果,进行损伤容限分析.但是,对于复杂结构,例如机身的大开口(旅客观察窗开口,登机门开口等)、气密波纹板,还有一些复杂连接,必须要建立有限元细化模型计算应力,进行损伤容限评估.通过1个算例介绍借助HYPERMESH建立细化的有限元模型,模拟结构受载情况.通过NASTRAN软件进行求解.得到的应力与工程方法的结果进行比较,结果表明方法切实可行,而且结果正确,最后运用NASGRO软件进行损伤容限分析.     

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。     

钢筋混凝土框架结构地震失效模式优化

地震作用下钢筋混凝土框架结构薄弱部位易发生损伤破坏,从而引起结构失效,针对结构的失效模式进行优化有利于提高结构的抗震性能.为此,以结构构件、结构层以及结构整体的损伤准则为约束方程,采用以结构构件损伤值相等为目标的优化设计方法,通过二次开发的钢材和混凝土的弹塑性损伤本构模型,应用纤维单元模型对强震作用下钢筋混凝土框架结构的失效模式进行了优化.以12层钢筋混凝土框架结构Benchmark模型为例,对双向El-Centro地震动作用下结构各构件的抗震性能进行优化,并对优化前后结构的动力响应和损伤发展进行分析,结果表明最优结构损伤集中得到有效的控制,结构各层损伤分布更加均匀,结构整体损伤减小,结构的抗震性能得到明显提高.     

CESSNA172R飞机方向舵操纵钢索故障分析

方向舵是飞机用来改变飞行方向的重要部件,它主要是通过方向舵操纵钢索来控制方向舵面完成方向的改变。频繁使用的钢索会发生磨损、断裂、弯曲疲劳、生锈等故障,严重威胁到了飞行的安全。该文根据CESSNA172R方向舵操作系统的结构特点,通过钢索结构组成原理对钢索失效的原因进行分析,提出了预防飞行方向舵操纵钢索失效的措施和维护预防方法,减缓钢索损伤速度,提高钢索的使用寿命,保证飞机运行安全。     

飞机结构强度试验中碳纤维增强树脂基复合材料无损检测技术

新型飞机大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,为确定CFRP结构强度试验后的最终损伤状态,必须制定相应的无损检测方案与损伤评定方法。针对强度试验后CFRP工件表面粘接物对检测效率的影响、变厚度弧形CFRP结构原位检测损伤识别以及CFRP结构冲击损伤定量基准波选取等关键技术,结合强度试验中无损检测的特点,采用现场检测典型信号分析的方法,提出了CFRP结构强度试验中的无损检测方案和损伤评定方法,最后通过实验验证了检测方案和评定方法的有效性。     

飞机切槽形损伤分析

通过实弹打击试验和数值模拟等方法,研究了飞机遭高速离散杆条打击后形成切槽形损伤的机理,重点讨论了杆条尺寸、速度对飞机结构损伤的影响,建立了相关的计算公式,分析了模拟与打击结果产生误差的原因,可为飞机战伤预测、战伤评估、抢修预案制定及飞机战斗生存力设计提供依据。研究结果表明：只要杆条有足够的撞击速度,且偏航角大于0°,靶板就会形成长条形穿透损伤,即切槽形损伤;由于杆条在侵彻过程中存在着扩孔过程,故靶板上的切槽形损伤宽度大于杆条直径;当靶板不垂直于地面摆放,杆条以垂直于地面且偏航角为90°的姿态水平侵彻靶板时,所形成的切槽形损伤的长度大于杆条长度。在此条件下,适当减小靶板仰角,切槽形损伤长度可增加。     

飞行器表面沉积静电分布仿真

研究飞行器表面沉积静电分布规律对于评估其在飞行过程中的静电安全性具有重要意义.结合某型实体飞机开展1:1仿真建模与计算.通过仿真计算,得到了飞机在飞行状态下的电容,对比分析了模型结构、沉积电荷量对飞机表面电荷密度和电场分布的影响规律.结果表明:在飞行状态下飞机的电容约为460.5 pF;模型结构对飞机机头处的静电场有影响,驾驶舱、机舱舷窗等结构使得机头处的静电场变化约20％,而对其他位置处的静电场影响较小;不同沉积电荷量下飞机各放电刷处的静电场强度呈线性变化规律,飞机各放电刷处静电场强度不同,其中放电刷静电场强度最高处比最低处高约97％.     

选择性加强结构在飞机结构设计中的应用

针对如何满足民用飞机高寿命低重量的设计指标问题,引入一种在原铝合金飞机结构上固化GLARE条带的新型结构,以提高疲劳和损伤容限性能。并对其疲劳和损伤容限性能以及湿热环境敏感性进行阐述,提出适航符合性思路。     

腐蚀环境下飞机结构疲劳寿命的分析方法

依据海军现役飞机的腐蚀环境特点及结构件腐蚀损伤深度拟合规律，采用应力场强法和局部应力应变法分别对疲劳缺口系数Kf及疲劳寿命计算模型进行了分析，提出了一种腐蚀环境下飞机结构疲劳寿命的评定方法。该方法以室温大气环境下的寿命评定结论为依据，考虑了结构件腐蚀损伤后潮湿空气、盐雾、盐雾＋SO2等环境介质对疲劳寿命的影响，并结合国产某型飞机机翼前梁缘条腐蚀损伤部位的疲劳寿命及剩余寿命估算实例进行了分析。     

翼身融合飞机结构研究

主要研究了翼身融合飞机结构受力,讨论了BWB结构与传统飞机结构最主要的区别,提出了一种新的BWB非圆形截面结构.通过计算分析,比较了圆形截面、矩形截面以及混合型截面三种不同结构受力.计算结果表明,在满足重量限制的条件下,混合型结构是一种高效的非圆柱BWB结构.该结构减小了结构所承受的弯曲应力,提高了BWB飞机结构的安全性.     

复杂环境中结构动力特性的研究

针对复杂环境中飞机结构表面容易形成多种形式的腐蚀损伤,为了探讨各种腐蚀损伤对结构动力特性的影响,采用了有限元方法对航空结构中铝合金板在局部和均匀两种腐蚀损伤情况下的动力特性进行了模拟计算,得到铝合金板在两种不同腐蚀损伤情况下的固有频率大小和应力云图.结果显示,均匀腐蚀造成铝合金板的固有频率显著降低,而局部坑蚀对固有频率影响不大.最后通过对铝合金板上有随机分布不同深度腐蚀坑时进行动力响应分析,发现腐蚀深度对其坑底部的主应力影响比较大,一般随着腐蚀坑的深度增加而增大.     

在役混凝土结构的损伤控制维修

对于在役混凝土结构,由于如社会的变革、经济的发展、生产技术的提高、外界环境对结构所造成的损伤等种种原因的影响,常常在结构设计寿命来临之前,就需要对结构进行大量的维护、维修、改建或拆除重建.本文基于损伤控制的思想,对在役混凝土结构的损伤控制维修进行了研究,并提出了对实际工程有益的建议.