发明名称 一种飞机金属壁板结构疲劳临界部位筛选方法
摘要 本发明属于航空强度试验领域,特别是涉及到一种飞机金属壁板结构疲劳临界部位筛选方法。首先对结构进行受载分析,筛选出受载形式为拉、剪的单元,再通过结构相似性分析,将结构相同或相近似的结构划归于同一类,然后通过输入载荷谱进行计算得到结构部位的当量应力,在同一类结构中选取当量应力高的部位入选疲劳临界部位。传统方法以静强度结果中的低安全裕度作为指标,由于疲劳和静强度的机理不同,存在错选的风险。本方法采用结构疲劳特性作为筛选指标,当量应力是通过该部位的载荷谱等效得到的,能够代表结构的疲劳受载情况,具有很高的可靠性。
申请公布号 CN103674588B 申请公布日期 2016.12.28
申请号 CN201310239335.4 申请日期 2013.06.17
申请人 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 发明人 王金亮;王刚;尚晓冬
分类号 G01M99/00(2011.01)I;G01N3/00(2006.01)I 主分类号 G01M99/00(2011.01)I
代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 杜永保
主权项 一种飞机金属壁板结构疲劳临界部位筛选方法,其特征在于,首先对结构进行受载分析,筛选出受载形式为拉、剪的单元,再通过结构相似性分析,将结构相同或相近似的结构划归于同一类,然后通过输入载荷谱进行计算得到结构部位的当量应力,在同一类结构中选取当量应力高的部位入选疲劳临界部位,具体包括以下步骤:步骤一、对结构进行受载分析:以疲劳当量应力作为指标,当量应力通过该部位的载荷谱等效得到进行受载分析,筛选出受载形式为拉、剪的单元;步骤二、结构相似性分析:将机翼内段下板件按照不同厚度分为若干个分区;步骤三、当量应力计算:计算公式为:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>S</mi><mrow><mi>e</mi><mi>q</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msup><mrow><mo>{</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>k</mi></munderover><msub><mi>n</mi><mi>i</mi></msub><msup><mrow><mo>&lsqb;</mo><msup><mrow><mo>(</mo><mo>(</mo><mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><mi>R</mi></mrow><mo>)</mo><mo>/</mo><mn>0.9</mn><mo>)</mo></mrow><mi>t</mi></msup><msub><mi>S</mi><mrow><mi>max</mi><mi>i</mi></mrow></msub><mo>&rsqb;</mo></mrow><mi>s</mi></msup><mo>}</mo></mrow><mrow><mn>1</mn><mo>/</mo><mi>s</mi></mrow></msup></mrow>]]></math><img file="FDA0001009074470000011.GIF" wi="862" he="151" /></maths>其中:n:循环数R:应力比S<sub>max</sub>:循环峰值s,t:材料参数,s为材料的S‑N曲线斜率,t为应力比转换系数<tables num="0001" wi="165"><table><tgroup cols="3"><colspec colname="c001" colwidth="36%" /><colspec colname="c002" colwidth="32%" /><colspec colname="c003" colwidth="32%" /><tbody><row><entry morerows="1">材料</entry><entry morerows="1">s</entry><entry morerows="1">t</entry></row><row><entry morerows="1">铝合金</entry><entry morerows="1">4.5</entry><entry morerows="1">0.6</entry></row><row><entry morerows="1">钛合金</entry><entry morerows="1">6.5</entry><entry morerows="1">0.6</entry></row><row><entry morerows="1">钢</entry><entry morerows="1">7.5</entry><entry morerows="1">0.6</entry></row></tbody></tgroup></table></tables>步骤四、在同一类结构中选取当量应力高的部位入选疲劳临界部位。
地址 150066 黑龙江省哈尔滨市平房区友协大街15号