飞机结构的耐久性与损伤容限设计

飞机结构设计思想随着航空技术的发展而不断进步,经历了从静强度、动强度、疲劳强度到断裂强度的变化过程,耐久性/损伤容限设计是当前飞机结构设计规范的核心方法.本文归纳了飞机结构设计思想的发展历程,重点讨论了耐久性/损伤容限设计的基本思想、基本理论和基本方法,有助于深入理解该设计思想的本质.     

军用飞机结构耐久性设计的细节疲劳额定值方法

为满足军用飞机研制初步设计阶段对结构耐久性(疲劳)快速设计与评估的迫切需求,在全面分析军用飞机与民用飞机主要区别的前提下,针对军用飞机结构与使用载荷特点,以民用飞机细节疲劳额定值(DFR)方法的基本思想和技术途径为基础,从寿命服从对数正态分布的假设出发,对随机载荷谱的当量等幅化方法、结构DFR许用值的确定技术以及标准S-N曲线的建立等关键问题进行深入研究,建立了适用于军用飞机的DFR方法及相应的工程实施技术.初步应用表明方法可行且偏保守,能明显缩短研制周期、降低研制成本,具有重要的工程意义和应用价值,可用于军用飞机研制的初步耐久性设计.     

复合材料飞机结构强度新规范要点评述

基于过去20多年参与复合材料结构设计的经验教训和美国最新的军用飞机设计规范,阐述了中国复合材料结构强度设计和验证要点及与金属结构的差别。其要点为:以承认性能表征多样性和材料与结构同时形成为基础的材料和工艺要求;以承认初始缺陷/损伤对结构静强度有影响为基础的设计许用值确定方法;以需要特别考虑湿热环境影响为特点的静强度设计和验证;以承认静力覆盖疲劳和考虑冲击损伤阻抗为特点的耐久性设计和验证;以冲击损伤及损伤无扩展为基础的损伤容限设计和验证;以全尺寸部件和由试样、元件(包括典型结构件)、组合件组成的多层次积木式设计验证方法相结合为基础的结构验证试验。     

航空轮胎知识介绍

航空轮胎必须能够在苛刻的载荷和速度条件下进行多次起飞着陆。充气航空轮胎，其胎体外胎面处设有由多层帘布组成的带束层或缓冲层，保护层则设在带束层或缓冲层外，以保护带束层或缓冲层不受来自胎面外来物的扎入。通常，一架飞机要同时使用多个斜交轮胎，如果只考虑飞机着陆和起飞的话，使用斜交轮胎较合适，因它们在直线滑跑时耐久性优越。笔者曾参加无锡翼龙翻新航空轮胎的合格审定，现将了解到的航空轮胎有关知识作个介绍，希望借此机会能与大家共同探讨。     

飞机结构修理部位的可检性与耐久性

论述了飞机结构损伤部位修理后的可检查性以及如何确定损伤结构修理后的首次检查期和检查周期；同时，也论述了改善修理部位耐久性的常用方法。     

热量表流量传感器耐久性试验装置的研制

热量表流量传感器耐久性试验装置采用现代化工业级采集、控制技术,将工业组态软件和数据库进行结合,实现了全自动化操作。通过光电传输、脉冲计数、协议通信、视频采集等方式获取运行信息,同时基于3G网络或互联网的视频采集技术,将现场运行画面实时传送至远端数据监控中心。试验的全部过程均为无人值守。同时还可自定义运行周期,同步记录热量表和系统的各项运行数据;可随时查看、导出、打印、分析各项数据。     

飞机结构检修一体化的实现与分析方法

飞机结构的检修一体化要求是保证结构优化设计的一个主要方面.全面分析了影响结构检修的主要因素,提出了飞机结构检修一体化的分析与实现方法,并给出了分析流程图.还给出了一个算例证明方法的可行性.将该方法用于新研飞机结构的设计和定寿阶段,有利于制定最佳的检修方案,指导飞机结构将来的检修安排.      

飞机结构经济维修方案优化技术

在现代先进飞机结构耐久性设计技术中,结构经济维修是一个重要方面.为了确保飞机结构的经济寿命和可靠性,必须制订合理的结构经济维修方案.本文详细地讨论了各种因素对确定飞机结构经济维修方案的影响及其确定原则,从工程实用的角度建立了以耐久性分析为基础的飞机结构经济维修方案优化方法.该方法考虑了修理后结构经济寿命估算的特点,给出了一个实际飞机结构修理方案制订的算例.     

腐蚀环境下的随机耐久性分析方法

为了对恶劣环境下工作的飞机结构进行耐久性分析,建立了腐蚀环境下的随机耐久性分析方法.假设地面停放预腐蚀和空中飞行腐蚀疲劳相互独立,腐蚀环境下的结构疲劳质量服从威布尔分布,采用对数正态随机变量模型描述裂纹扩展过程,得到了裂纹超越概率的表达式.通过与一般环境下和腐蚀环境下的概率断裂力学方法的对比,证实方法更接近于飞机结构的真实使用情况,可以用于腐蚀环境下工作的飞机结构的耐久性评定.     

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。