飞机载荷/环境谱编制研究及应用

阐明了编制恰当的载荷/环境谱是飞机结构疲劳、损伤容限和耐久性设计或现有机种寿命评定中的首要工作,它对后续的分析和试验工作的成败、经费、工作量和时间都有重大的影响。介绍了根据不同的工作任务和技术要求,有多种形式的载荷/环境谱及相应的编谱方法,主要对载荷/环境谱的编制技术进行了研究,提出了具有指导意义的一般性方法,最后给出了某型飞机的载荷环境谱。     

飞机座舱有机玻璃老化环境谱研究

研究了飞机座舱盖有机玻璃的老化环境,并采用“集总”试验循环日的概念,对有机玻璃老化环境谱的编制进行了研究,同时选取典型地区进行了实际编制。     

飞机空中使用环境谱的编制

 空中环境谱是飞机使用环境谱的重要组成部分。首先对影响飞机结构完整性的污染物元素浓度进行了空测,其次应用模糊聚类理论确定了空中环境谱的水平区域尺度大约为200 km,高度区域尺度大约为2 km,最后应用SPSS统计软件研究了污染物元素浓度随高度的分布规律,得到了统计意义上的预测模型,预测结果与实测结果有“较好”的一致性。     

飞机载荷谱编制的新方法研究

通过对国内外飞机平均载荷谱编制方法的研究,首先指出现有编谱方法存在的问题,最后给出一种以代表每种实测科目的中值寿命（或损伤）的起落进行编谱的新方法。按这种新方法编谱,可以保持实际飞行科目各动作间的真实先后顺序和各动作的真实载荷状态（载荷大小和作用位置,下同）,可以真实地反映出载荷作用顺序和真实载荷状态对寿命的影响,因此可以提高定寿的可靠性。本方法还可以大大简化编谱中的计数和计算,从而可以减少编谱的工作量,提高工作效率。     

飞机结构的当量环境谱与加速试验谱

提出用金属腐蚀电流ＩＣ作为度量尺度和用控制金属表面湿润时间的方法,来加速环境谱。通过作者的ＥＳＸＵ系统软件的计算,及ＣＯＥＳ当量折算系统的试验,给出了ＣＯＥ当量折算曲线,并给出了北方沿海日历寿命为一年的当量试验谱,根据与挂片试验对照,证明此方法是可靠的     

航空发动机成品振动环境分析与试验载荷谱确定

通过对航空发动机成品的振动环境进行试验测试获得其振动环境特征。并在此基础上,依据发动机寿命剖面和任务剖面,采用加权系数法,建立用于成品振动环境试验的载荷谱。     

基于频率雨流计数法的发动机振动疲劳载荷谱编制

传统雨流计数法适用于常规疲劳载荷计算,不能保留振动疲劳的频率信息,但是频率对于振动疲劳十分重要,因此在传统雨流计数法的基础上提出一种频率雨流计数法。以某型号发动机试车振动加速信号为例,采用振动疲劳载荷谱的编制方法,编制振动信号功率谱、载荷 - 频次载荷谱、振动疲劳载荷谱,对频率雨流计数法进行验证。结果表明:采用本文方法编制的载荷谱能够反映发动机实际工作载荷,满足实验室疲劳试验载荷谱要求。     

飞机起落架载荷谱实测与编制方法

飞机起落架载荷谱实测时,应变计粘贴位置的选择是载荷谱实测的基础,然而起落架结构复杂,可供选择粘贴应变计的位置十分有限,因此研究并给出了起落架载荷谱实测时选择的典型测试切面,以为其他起落架载荷谱实测提供重要参考.根据实测载荷-时间历程,依据起落架受力特点对其进行了典型任务段的划分,分别对各个任务段进行载荷谱的编制.针对某些起落架着陆接地撞击后存在弹跳离地并再一次接地着陆,且其航向载荷的最大峰值有可能在第2次着陆接地撞击过程中产生的情况,本文给出了起落架着陆撞击段载荷谱编制的一种新方法:编谱时对其着陆撞击次序进行了变换.这种新方法既便于着陆撞击段分析及3向载荷之间关系的统计,又能保证载荷对结构的损伤基本不变,大大提高了编制载荷谱效率.     

飞机结构环境谱初探

本文给出环境谱的定义及编谱的基本方法。对总体气候/化学环境因素的分布和随时间变化的规律进行了探讨。统计分析了我国各气候区和飞机典型使用地区的总体环境,提供了气温、湿度、太阳辐射、二气化硫,海水盐度及盐雾等国内实测数据。     

基于MSC.Fatigue的电子设备随机振动疲劳分析

针对机载电子设备随机振动问题,研究利用数字仿真技术预测结构随机振动疲劳寿命的方法.以某机载电子设备结构为研究对象,根据随机振动理论和有限单元法,采用MSC.Fatigue软件进行随机振动疲劳分析,计算疲劳寿命大小及分布.通过把计算结果与试验结果进行对比,证明利用随机振动疲劳分析方法预测此类产品的疲劳寿命是可行的.     

多自由度非高斯随机振动控制

在振动试验台上进行多自由度(MDOF)随机振动激励时,传统的控制方法生成的驱动信号及试验台的响应信号都是高斯信号。但真实的振动干扰信号多是超高斯的;而相比于高斯激励,亚高斯激励可降低驱动信号的最大幅值。为实现多自由度亚高斯和超高斯振动控制,提出一种多自由度非高斯随机振动控制方法,该方法采用系统辨识解决系统耦合问题,而后通过选择特殊的相位生成非高斯伪随机驱动信号,再经过时域随机化得到真随机非高斯驱动信号。基于Hexapod平台的多自由度微振动试验台的亚高斯和超高斯实验表明,在试验台的响应功率谱(PSD)满足工程中常用的±3dB精度的同时,亚高斯驱动信号的最大幅值相比于高斯驱动信号的最大幅值降低了20%以上;超高斯响应信号的峭度与参考峭度的误差在0.2之内。实验结果验证了所提方法的有效性。     

炮击振动试验谱的预计

<正> 军用飞机机炮附近区域,最严重的振动环境主要是射击时传递到飞机主要结构上的冲击压力脉冲所诱导的强烈振动场所引起的。这种环境,随着距炮口距离的增加,其作用明显减弱。距炮口2 m半径范围内敏感的机载设备受炮击振动影响较大,2 m半径以外炮击振动的量值衰减很快。炮击振动试验谱一般是根据炮击实测数据经分析归纳后提供的。对于新研制的飞机来说,在方案论证阶段和初步设计阶段,在无实测数据的情况下,只能根据有关规范进行估算和参考原准机的经验修正,给出初步的炮击振动试验谱。     

飞机结构的随机振动疲劳分析方法

飞机使用中经常会遇到因为结构振动而产生的疲劳破坏现象。飞机结构的振动疲劳分析是进行飞机结构动力学设计的重要设计分析手段。本文通过对国内外几十年来形成的主要的振动疲劳分析方法进行了归纳整理,为飞机设计和维修提供振动疲劳的设计与分析技术支持。     

飞行器径向连接螺栓振动断裂分析

应用有限元分析结合试验数据,获得随机振动环境下飞行器径向连接螺栓的载荷功率谱密度（PSD）;采用基于弯曲效应的载荷与应力的线性关系,获取螺栓头根部的名义应力功率谱密度;基于Dirlik经验公式,获取应力随机过程的峰值概率密度函数和预期波峰数,联合Miner线性累积损伤模型及经应力集中系数修正的材料S-N曲线,评估径向连接螺栓头根部振动疲劳寿命,获得的结果与试验螺栓头断裂现象符合,并确定螺栓断裂原因为低频共振疲劳。     

液压管路系统随机振动下疲劳分析

民用飞机液压管路系统受到飞机振动环境的影响,可能产生振动引发的管路及安装结构疲劳破坏.为了分析液压管路系统在飞机振动环境下的承受能力,参考RTCA/DO-160G中对于固定翼飞机振动环境的定义及要求,对某民用飞机液压管路进行振动模态和随机振动响应分析.通过有限元分析得出了液压管路及安装结构的随机振动Von Mises均...     

基于ap-Welch的随机角振动信号的频谱估计方法研究

在转台的随机角振动试验中,频谱估计的精度是一个非常重要的指标,直接影响到频谱复现的精度.在分析经典的频谱估计方法的基础上,提出了一种基于ap-Welch频谱估计(基于全相位预处理的Welch频谱估计)的方法,从理论上证明了其比Welch频谱估计法具有更强的旁瓣抑制作用.仿真实验结果表明,ap-Welch频谱估计法能够有效提高频谱估计的精度,而且随着全相位阶数的增加,频谱估计的收敛特性也随之改善.     

随机振动校准加速度计方法研究

介绍了随机振动校准加速度计系统的实现.使用随机信号传感器绝对校准方法,得到了较为理想的加速度计频响曲线.与传统的方法相比在保证校准精度的前提下,提高了效率.