飞机结构疲劳与结构完整性发展综述

飞机结构设计与强度分析是影响飞机结构安全的关键因素,从静强度到安全寿命、损伤容限理念的提出,再到耐久性概念和结构完整性规范的形成,经历了飞机设计理念和技术体系不断完善的过程。然而,目前结构完整性理念在工程实际中的贯彻仍停留在产品研制和检测的层面,限制了其更深层次的作用。介绍了飞机结构设计从静强度设计到结构完整性设计的发展历程、飞机结构完整性的基本概念和飞机结构完整性大纲（ASIP）的主要特点;通过"5个任务",突出了结构完整性大纲从传统设计阶段的分析和检测规范到产品全生命期的过程控制与管理规范的提升转变;最后通过2个典型型号案例,介绍了飞机结构完整性理念在设计、验证与使用维护全生命期的成功应用。通过对基本概念的剖析以及对主要设计理念发展的梳理,展示了飞机结构安全策略从设计研制阶段到全生命期控制的质变过程,指出了结构完整性理念从基于试验的体系方法向着数字化方向发展的趋势。     

飞机结构完整性研究现状及发展方向

飞机结构完整性是确保飞机安全寿命的重要条件之一。简要介绍了结构完整性在飞机设计中的发展进程及其作用；以F-4C／D和F-16飞机为例．叙述了结构完整性在飞机结构设计和验证中的应用情况；最后指出当前我国结构完整性技术的研究现状．以及下一步的研究重点。     

飞机结构完整性设计思想的发展和标准的演变

简要介绍了飞机结构完整性设计思想的起源和发展,分析了国内外飞机结构完整性相关标准的内容变化,提出了我国相关标准的修订建议。     

中国航空工业疲劳与结构完整性研究进展与展望

随着中国航空事业的发展,航空疲劳与结构完整性成为影响飞机结构寿命、安全性、可靠性的关键问题之一。经过多年来的努力,飞机结构从最初的静强度、安全寿命设计理念逐渐发展成以疲劳与结构完整性为指导的研制理念和方法,并在型号中取得了成功应用,使得新一代飞机结构的使用寿命、可靠性和经济性得到很大的提升。随着技术的发展和新型号的研制需求,这一领域又出现了许多亟待解决的新问题。本文从航空工业角度梳理了自2000年以来中国航空结构疲劳研究的进展和主要成果,重点介绍了在航空材料/结构/工艺、分析评估理论研究、疲劳试验技术以及飞机寿命管理等方面的研究进展和应用概况,在此基础上从型号研制及工程发展角度提出了对中国航空疲劳需要重点关注的研究方向的建议,以期为中国航空结构技术发展提供借鉴。     

基于多损伤的飞机结构可靠性研究

多损伤是影响老龄飞机结构完整性的重要因素之一,回顾了国内外飞机结构多损伤研究现状,介绍了多损伤应力强度因子的计算方法和多裂纹连通准则,对飞机结构多损伤裂纹扩展模型和可靠性分析进行了研究,为合理制定飞行计划,充分发挥老龄军用飞机的使用功效、保障飞行安全提供了理论基础。     

老龄飞机结构的附加结构检查

保持老龄飞机结构的完整性对保持老龄飞机固有可靠性水平起到关键性作用。本文简述了老龄飞机附加结构检查的适航性管理要求,并论述了老龄飞机的附加结构检查大纲。     

产品规范中的完整性、供电特性及电气特性要求

除了GJB6000和GJB0.2规定的25项要求外,根据产品的特点还可提出产品必须遵循的技术要求。以下分别叙述完整性、供电特性和电气特性。1 完整性完整性的概念最早产生于飞机结构设计,称为飞机结构完整性。提出完整性要求在于提高飞机结构的耐久性和安全性。随后在发动机结构设计中也引入完整性概念,称为发动机结构完整性。同样,也出现了机械设备和电子设备完整性要求。飞机结构完整性是飞机结构的强度、刚度、损伤容限、耐久性和功能的综合,也就是结构的安全性、耐久性和功能的综合。如飞机结构采用损伤容限和耐久性设计,以期在使用期内能…     

GJB／Z 101几个主要技术问题的说明

说明了制定结构完整性大纲是保证航空发动机安全性、可靠性和经济性的有效设计措施;阐述了GJB／Z　101－97《航空发动机结构完整性指南》中的几个主要技术问题损伤容限设计、耐久性设计、使用管理计划;介绍了美国空军成功利用结构完整性大纲研制航空发动机的一些情况。     

某飞机环境控制系统规范化设计实践

介绍了在×××飞机环境控制系统设计过程中 ,依据GJB 1 1 93《飞机环境控制系统通用规范》等标准 ,在编制好各研制阶段系统规范和附件规范的基础上 ,对座舱压力调节和温度控制、电子设备环境控制、结构完整性以及试验和飞行试验验证进行规范化设计的情况。对今后进一步做好规范化设计工作提出了若干建议。     

GJB/Z 101几个主要技术问题的说明--航空发动机结构完整性大纲及其在国外应用情况

说明了制定结构完整性大纲是保证航空发动机安全性、可靠性和经济性的有效设计措施;阐述了ＧＪＢ／Ｚ１０１ － ９７《航空发动机结构完整性指南》中的几个主要技术问题：损伤容限设计、耐久性设计、使用管理计划;介绍了美国空军成功利用结构完整性大纲研制航空发动机的一些情况。     

飞机结构健康监测技术的机遇与挑战

飞机结构健康监测(SHM)技术自其概念提出以来经历了快速的发展,但是在向航空工程应用转化方面面临着瓶颈,本文试图解释其根源并为后期的发展提供清晰的途径。从结构完整性大纲发展史和飞机结构设计思想演变过程的角度,分析了飞机结构健康监测技术发展的必然性。对飞机结构设计要求及结构安全控制体系进行了分析,证明结构健康监测技术在提高飞机结构安全和可靠性水平、降低维护成本方面具有巨大潜力,将会对未来飞机结构设计理念带来革命性的影响。对飞机结构健康监测的策略进行了分析,介绍了国内外飞机结构健康监测技术研究的最新进展,探讨了飞机结构健康监测技术的发展方向。     

加强老龄飞机的维修

事实证明,一般情况下,飞机的使用寿命大于设计寿命。如民用飞机的平均使用寿命在1975年为10年,而在1990年已经增加到24年。可以相信,随着现代航空科学技术的发展,飞机的使用寿命还会延长。这些超过设计寿命而且仍在使用的飞机,其安全性和可靠性是否能保持原有的水平、保持结构完整性和持续适航的要求,是老龄飞机维修中所面临的重要课题。     

腐蚀条件下飞机结构疲劳寿命评估的可靠性方法

腐蚀是飞机结构损伤的主要形式之一,严重影响着飞机的结构完整性、可靠性和飞行安全性。某型退役海军飞机曾长期在高温、高湿、高盐雾的沿海机场服役,选取并分解该飞机不参与受力的进气道蒙皮构件,加工制作成标准疲劳试件,通过试验得出剩余寿命。建立相应的疲劳寿命可靠性模型,运用MonteCarlo方法仿真计算可靠性寿命,并将计算结果与试验结果进行比较,初步验证可靠性理论模型的正确性。研究结果表明,该可靠性方法可以应用于飞机结构寿命评估。     

飞机结构完整性及损伤类型的探究

特定区域的结构完整性监管不仅贯穿于飞机的整个服役阶段,同时也为适航性安全提供了保障.文中主要讨论了非裂纹损伤形式与传统裂纹损伤的关键性区别,说明了非裂纹损伤形式对现有的结构完整性设计方法提出的挑战.此种损伤类型不同于目前广泛研究的传统裂纹损伤,易造成预料之外及早期的机组结构破坏,给飞机维护及结构的完整性带来了威胁.最后对现有的结构完整性设计和管理方法提出了参考意见,并对未来可能面临的挑战提出建议,对实施和完善现有的飞机结构完整性管理方法有一定的参考价值.     

进气道结构完整性评定技术研究

进气道结构完整性评定是飞机结构平台研制关键技术,确保整个寿命期的飞机安全。介绍了先进歼击机进气道结构及载荷特点。研究了进气道结构完整性评定的两项关键技术:即基于结构几何非线性数值分析的结构总体和细节参数的确定技术和声疲劳试验件的设计及声载荷谱的制定技术。提出了技术解决方案并给出了成功应用实例。     

为新型飞机研制提供《AFFD》技术——航空航天部《AFFD》系统工程

 本文简要地介绍了航空航天部《AFFD》系统工程的人员组成、研究方向、课题设置及主要的技术指标。《AFFD》是“飞机结构抗疲劳与断裂设计”的简称,这一设计技术的发展,必将对提高飞机结构的安全性、耐久性、可靠性及经济性产生深远的影响。     

复合材料飞机结构设计许用值及其确定原则

 阐明了复合材料许用值和结构设计许用值的关系和区别,给出了它们更明确的定义。回顾了国内外在确定设计许用值方面的研究概况,介绍了复合材料飞机结构完整性方面的补充要求,给出了设计许用值的确定原则和进一步提高设计许用值的研究方向。     

基于作战完整性的军用飞机结构强度发展思考

飞机结构作战完整性是一个综合性较强的结构通用质量特性，是飞机结构发挥作战适用性和作战效能的基础，主要包括耐久性、保障性、安全性、结构能力、生存性和修复性6 方面的特性，且相同的结构设计技术 对6 方面特性的影响可能不同。为实现飞机结构作战完整性的提升，通过对飞机结构作战完整性概念及作战特点的分析，从结构作战完整性6 个主要方面特性的角度出发，探讨了其对飞机结构强度的发展需求，并分析了典型结构设计技术对飞机结构作战完整性的影响，以期为飞机结构强度的相关分析提供参考和依据。     

波音公司的持续结构评估理念

介绍了波音公司的持续结构设计理念及其在设计技术的改进、疲劳损伤容限试验和使用调查项目的开展、老龄飞机的持续结构完整性等方面的一些具体作法。     

飞机结构耐久性／损伤容限设计的工程控制

在理解飞机结构耐久性／损伤容限设计思想和总结工作经验的基础上，说明了飞机结构耐久性／损伤容限设计在结构完整性中的地位；宏观地给出了保证飞机结构使用的经济性和安全性，而从飞机设计开始到退役的全过程中，应进行的耐久性／损伤容限设计各项具体工作内容；强调只有把耐久性／损伤容限设计思想变成设计人员的自觉行动，不断地总结经验，才能真正提高飞机的设计质量。