直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞

前言

直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞涵蓋高頻低載動(dòng)部件的高周疲勞和低頻高載機(jī)體結(jié)構(gòu)的低周疲勞，是十分重要的結(jié)構(gòu)疲勞可靠性研究領(lǐng)域。近年來直升機(jī)飛行譜與載荷譜的編制、動(dòng)部件疲勞性能試驗(yàn)測定、腐蝕疲勞評定等技術(shù)的形成與發(fā)展為直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞研究注入了新的生命力。穆志韜、曾本銀、金平等人二十多年來結(jié)合直升機(jī)預(yù)研及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與定壽，深入開展了直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞研究。他們不僅有較高的學(xué)術(shù)造詣，而且有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他們將多年的研究成果加以歸納、總結(jié)和提高，形成這本專著。該書理論體系完整，實(shí)用性很強(qiáng)，在國內(nèi)外有關(guān)直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞的專著中，當(dāng)屬一本好書；它對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度技術(shù)人員會(huì)很有幫助，對從事疲勞和可靠性方面研究的科研工作者和研究生也是一本重要參考書。我很高興地看到這本書的出版發(fā)行，期望對我國直升機(jī)工業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

本書涵蓋了直升機(jī)疲勞強(qiáng)度學(xué)科的主要內(nèi)容，反映了國內(nèi)直升機(jī)疲勞壽命評定工作的最新進(jìn)展。作者在吸取前人研究成果精華的基礎(chǔ)上，結(jié)合20多年來在直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞評定方面的研究成果，系統(tǒng)的介紹了環(huán)境譜、任務(wù)譜、載荷譜、疲勞設(shè)計(jì)、損傷容限設(shè)計(jì)、腐蝕疲勞設(shè)計(jì)、動(dòng)部件可靠性設(shè)計(jì)和疲勞質(zhì)量控制等內(nèi)容。《直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞》理論體系完整，密切結(jié)合直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞評定的工程應(yīng)用，實(shí)用性強(qiáng)。對從事直升機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的科技人員有重要參考價(jià)值，也可作為有關(guān)專業(yè)研究生的教學(xué)參考書。

作者簡介

穆志韜，1963年生，山東菏澤人。1985年沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)，1996年西北工業(yè)大學(xué)碩士畢業(yè)，2001年北京航空航天大學(xué)博士畢業(yè)，2004年海軍航空工程學(xué)院博士后出站?，F(xiàn)任海軍航空工程學(xué)院青島分院教授、博士生導(dǎo)師。研究領(lǐng)域：現(xiàn)役飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性、腐蝕疲勞及腐蝕控制等。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文90余篇，出版學(xué)術(shù)專著與教材5本，獲軍隊(duì)科技進(jìn)步二、三、四等獎(jiǎng)14項(xiàng)。榮獲全軍教書育人銀獎(jiǎng)、全軍優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)人才崗位津貼，榮立三等功1次。

書籍目錄

第1章 緒論　1.1 直升機(jī)疲勞強(qiáng)度工作的特點(diǎn)　1.2 直升機(jī)疲勞強(qiáng)度工作的意義　1.3 直升機(jī)疲勞強(qiáng)度的工作內(nèi)容　　1.3.1 動(dòng)部件結(jié)構(gòu)　　1.3.2 機(jī)體結(jié)構(gòu)　1.4 零部件分類　1.5 疲勞評定結(jié)構(gòu)認(rèn)定第2章 疲勞基礎(chǔ)　2.1 疲勞的基本概念　　2.1.1 疲勞破壞的特征　　2.1.2 疲勞破壞的類型　　2.1.3 疲勞破壞機(jī)理　　2.1.4 疲勞破壞斷口分析　　2.1.5 交變應(yīng)力　2.2 疲勞設(shè)計(jì)的一般要求及準(zhǔn)則　　2.2.1 疲勞設(shè)計(jì)的一般要求　　2.2.2 疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則　2.3 復(fù)合應(yīng)力法則　2.4 等壽命曲線及平均載荷處理原則　　2.4.1 線性古德曼曲線修正　　2.4.2 拋物線修正　　2.4.3 復(fù)合材料的平均載荷修正　2.5 累積損傷理論　　2.5.1 線性累積損傷理論　　2.5.2 相對線性累積損傷理論　　2.5.3 非線性累積損傷理論第3章 影響疲勞強(qiáng)度的因素　3.1 應(yīng)力集中的影響　3.2 尺寸的影響　　3.2.1 尺寸效應(yīng)機(jī)制　　3.2.2 影響因素　3.3 表面狀態(tài)的影響　　3.3.1 表面加工粗糙度　　3.3.2 表層組織結(jié)構(gòu)　　3.3.3 表層應(yīng)力狀態(tài)　3.4 載荷的影響　3.5 環(huán)境的影響　3.6 提高疲勞強(qiáng)度的方法　　3.6.1 合理地選材　　3.6.2 注重結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，減緩局部應(yīng)力集中　　3.6.3 提高疲勞強(qiáng)度的工藝方法　　3.6.4 連接件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)第4章 環(huán)境譜　4.1 地面停放環(huán)境譜　　4.1.1 環(huán)境要素的選取　　4.1.2 建立環(huán)境數(shù)據(jù)庫　　4.1.3 環(huán)境要素的簡化與處理　　4.1.4 地面停放環(huán)境譜編制　4.2 空中環(huán)境譜　　4.2.1 環(huán)境要素隨高度變化規(guī)律　　4.2.2 飛行中結(jié)構(gòu)的熱環(huán)境　　4.2.3 空中飛行環(huán)境譜　4.3 局部環(huán)境譜　　4.3.1 局部環(huán)境譜的定義　　4.3.2 局部環(huán)境譜編制方法　　4.3.3 典型結(jié)構(gòu)局部環(huán)境譜編制實(shí)例　4.4 載荷／環(huán)境譜　　4.4.1 停一飛一停環(huán)境譜　　4.4.2 載荷／環(huán)境譜編制方法　4.5 當(dāng)量折算原理及當(dāng)量環(huán)境譜　　4.5.1 環(huán)境腐蝕度量參量　　4.5.2 環(huán)境譜的當(dāng)量折算原理　　4.5.3 環(huán)境譜的當(dāng)量折算方法　　4.5.4 當(dāng)量環(huán)境譜的折算要求第5章 任務(wù)譜第6章 載荷譜第8章 損傷容限設(shè)計(jì)第9章 腐蝕疲勞設(shè)計(jì)第10章 直升機(jī)動(dòng)部件疲勞可靠性設(shè)計(jì)第11章 疲勞質(zhì)量控制參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.1 直升機(jī)疲勞強(qiáng)度工作的特點(diǎn)直升機(jī)是一種帶旋翼的航空飛行器，在結(jié)構(gòu)、性能和飛行使用方法上與固定翼飛機(jī)相比，具有明顯的不同特點(diǎn)，二者在疲勞問題及其處理方法上存在很大的差別。固定翼飛機(jī)在飛行中主要承受飛行機(jī)動(dòng)產(chǎn)生的過載、陣風(fēng)以及地一空一地循環(huán)載荷，為典型的低頻率、高應(yīng)力幅值的低周疲勞載荷，涉及的是低周疲勞問題。采用典型任務(wù)剖面的任務(wù)段空測編譜，并按照全機(jī)或疲勞危險(xiǎn)部位的譜載試驗(yàn)壽命除以分散系數(shù)，獲得飛機(jī)的安全使用壽命。直升機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)與固定翼飛機(jī)相似，主要承受地-空一地循環(huán)及飛行狀態(tài)改變形成的低周疲勞載荷，其疲勞定壽方法與固定翼飛機(jī)的方法基本相似。但直升機(jī)的旋翼系統(tǒng)（旋翼和尾槳）在飛行中高速旋轉(zhuǎn)，其具有柔性結(jié)構(gòu)的槳葉，在旋轉(zhuǎn)加滑移的非對稱氣流場中形成劇烈的揮舞、擺振和扭轉(zhuǎn)的高頻振動(dòng)及其耦合運(yùn)動(dòng)，使得直升機(jī)的動(dòng)部件及其相鄰結(jié)構(gòu)承受著十分復(fù)雜的高頻振動(dòng)與耦合載荷，從這種意義上講，把直升機(jī)說成是-架振動(dòng)的機(jī)器一點(diǎn)也不夸張。這些結(jié)構(gòu)零部件的疲勞問題就顯得特別突出。顯然，這些結(jié)構(gòu)零部件承受的是與固定翼飛機(jī)不同的高頻率、低應(yīng)力幅值的振動(dòng)疲勞載荷，涉及的是典型的高周疲勞問題。且直升機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，具有前飛、后飛、左右側(cè)飛以及懸停、回轉(zhuǎn)和垂直起降等特殊功能，載荷工況復(fù)雜眾多，飛行使用情況又靈活多變，隨機(jī)性強(qiáng)。因此，直升機(jī)的疲勞定壽必須針對不同受力特點(diǎn)的部件，分別采用不同的定壽方法。

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