飛機起落架安全壽命與損傷容限設(shè)計

內(nèi)容概要

　　《飛機起落架安全壽命與損傷容限設(shè)計》在內(nèi)容上：一是突出了起落架結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的重要性，詳細介紹了起落架疲勞耐久性的各種分析手段和安全壽命與損傷容限保安全相結(jié)合的設(shè)計理念、分析方法、試驗驗證要求和實施技術(shù)。二是重點深入地介紹了應(yīng)變法測量起落架疲勞載荷譜的實測技術(shù)，包括不同類型起落架結(jié)構(gòu)的應(yīng)變計布局和應(yīng)變電橋設(shè)計；在試驗室內(nèi)外的地面標(biāo)定試驗裝置設(shè)計和標(biāo)定方法；闡明了載荷標(biāo)定和飛行實測載荷譜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、處理及各種載荷譜的編排方法?！讹w機起落架安全壽命與損傷容限設(shè)計》內(nèi)容豐富、系統(tǒng)全面，并有具體機型的起落架作為實例加以說明，便于理解和掌握。　　《飛機起落架安全壽命與損傷容限設(shè)計》可作為飛機設(shè)計研究所、航空工廠和航空公司從事起落架疲勞設(shè)計和疲勞試驗的技術(shù)人員及高等學(xué)校航空、機械專業(yè)研究生參考使用。

書籍目錄

第1章緒論 1．1起落架疲勞問題的特殊性 1．2起落架載荷譜實測和編譜技術(shù)回顧 1．3耐久性設(shè)計是提高起落架使用壽命的重要手段 1．4安全壽命設(shè)計定壽損傷容限保安全的設(shè)計更符合實情 第2章起落架設(shè)計外載荷及結(jié)構(gòu)受力分析 2．1起落架的著陸撞擊載荷 2．2起落架的外載荷情況 2．3起落架的結(jié)構(gòu)形式和受力分析 2．3．1支柱式主起落架 2．3．2搖臂式前起落架 2．3．3起落架受力分析 第3章起落架耐久性設(shè)計思想與壽命設(shè)計準則 3．1耐久性設(shè)計的基本定義和術(shù)語 3．1．1耐久性 3．1．2結(jié)構(gòu)細節(jié) 3．1．3主導(dǎo)疲勞裂紋 3．1．4確定性裂紋擴展 3．1．5裂紋緩慢擴展 3．1．6失效 3．1．7使用壽命 3．1．8經(jīng)濟壽命 3．1．9耐久性極限 3．1．10經(jīng)濟修理極限 3．2耐久性設(shè)計基本概念 3．2．1耐久性設(shè)計的必要性和可行性 3．2．2起落架耐久性設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計思想 3．2．3耐久性設(shè)計準則 3．2．4耐久性設(shè)計要求 3．2．5關(guān)于初始檢查大綱的制定 第4章結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計 4．1起落架結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計意義與流程 4．1．1必要性分析 4．1．2結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計一般流程 4．2使用材料選擇與制造工藝控制 4．2．1材料選擇 4．2．2材料與工藝的控制 4．3起落架結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計的基本原則與方法 4．3．1起落架結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計分類 4．3．2起落架結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計的基本方法 4．4起落架典型結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計方法 4．4．1起落架耳片接頭的主要形式 4．4．2起落架耳片接頭裂紋形式和開裂原因 4．4．3耳片接頭耐久性設(shè)計技術(shù) 4．4．4銷、軸類元件耐久性設(shè)計 4．4．5簡體件細節(jié)耐久性設(shè)計 4．5起落架結(jié)構(gòu)強化方法 4．5．1孔冷擠壓原理和工藝過程 4．5．2孔冷擠壓參數(shù)選擇 4．5．3干涉螺接 4．5．4噴丸強化 4．5．5其他強化方法 4．6起落架結(jié)構(gòu)抗腐蝕耐久性設(shè)計 4．6．1起落架結(jié)構(gòu)的腐蝕類型 4．6．2抗腐蝕材料的選擇和控制 4．6．3改進細節(jié)設(shè)計和選擇抗腐蝕成形工藝 4．6．4采用合理的涂（鍍）層防護系統(tǒng) 第5章載荷譜實測及其數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理 5．1概述 5．2載荷譜實測參數(shù) 5．3載荷實測的應(yīng)變計布置和地面標(biāo)定試驗 5．3．1應(yīng)變計的布置及分析 5．3．2起落架應(yīng)變計粘貼位置選擇 5．3．3地面標(biāo)定試驗技術(shù) 5．4載荷譜實測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理 5．4．1說明 5．4．2實測數(shù)據(jù)的預(yù)處理 5．4．3實測參數(shù)雨流法計數(shù)統(tǒng)計 5．5載荷譜實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理實例 5．5．1某型飛機起落架載荷譜實測數(shù)據(jù)的預(yù)處理 5．5．2確定起落架過載 5．5．3峰谷值檢測與二級低載截除 5．5．4實測數(shù)據(jù)典型載荷段的劃分 第6章疲勞載荷譜編制 6．1概述 6．2起落架載荷譜的基本組成 6．2．1主起落架疲勞載荷譜 6．2．2前起落架疲勞載荷譜 6．2．3各個分譜載荷歷程特點分析 6．3載荷譜的編制方法 6．3．1依據(jù)規(guī)范結(jié)合經(jīng)驗數(shù)據(jù)計算編制設(shè)計使用載荷譜 6．3．2依據(jù)實測統(tǒng)計數(shù)據(jù)編制各個載荷分譜 6．3．3過載譜到載荷譜峰谷值的計算 6．4起落架載荷總譜的編排 6．4．1一般說明 6．4．2全停起落譜和非全停起落譜 6．4．3飛?續(xù)?飛譜 6．4．4起落架載荷譜編制的基本要求 6．4．5起落架疲勞試驗飛?續(xù)?飛程序塊譜實例 6．5實測載荷譜轉(zhuǎn)換成疲勞試驗譜的損傷等效折算方法 6．5．1方法簡述 6．5．2疲勞載荷譜損傷等效折算公式 6．5．3平均應(yīng)力相同的載荷譜簡化 6．5．4平均應(yīng)力不同但最小應(yīng)力相同的載荷譜簡化 6．5．5已知應(yīng)力比R的載荷譜簡化 6．5．6著陸撞擊情況載荷譜簡化 6．5．7加載次數(shù)和載荷值的等效當(dāng)量修正 6．5．8裂紋擴展載荷譜的損傷當(dāng)量折算 6．5．9損傷等效當(dāng)量折算的一般原則 第7章疲勞耐久性分析 7．1概述 7．2結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性分析方法 7．2．1細節(jié)耐久性分析準則 7．2．2結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性分析方法 7．2．3標(biāo)準S—N曲線方程 7．2．4起落架常用材料的S0m和S值的確定 7．2．5標(biāo)準S—N曲線方程的適用范圍 第8章結(jié)構(gòu)細節(jié)疲勞額定強度許用值確定 8．1概述 8．2依據(jù)疲勞試驗數(shù)據(jù)確定LDFR0 8．2．1對全尺寸疲勞試驗的要求 8．2．2試驗載荷譜一級化處理 8．2．3對疲勞試驗壽命進行可靠性處理 8．2．4試驗表征的主要構(gòu)件LDFR0求解 8．2．5主要構(gòu)件上相似細節(jié)試驗表征LDFR0 …… 第9章彎扭聯(lián)合載荷作用下起落架疲勞壽命分析方法 第10章?lián)p傷容限保安全的設(shè)計原理與分析方法 第11章全尺寸起落架結(jié)構(gòu)疲勞定壽試驗要求與實施技術(shù) 附錄：帶可靠性指標(biāo)的使用壽命 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3.2 耐久性設(shè)計基本概念 3.2.1 耐久性設(shè)計的必要性和可行性 起落架基本上是一種單傳力路徑結(jié)構(gòu)，在服役使用中可定期檢查，必要時還可以分解進行無損探傷檢查，這是很有利的一面。但是起落架結(jié)構(gòu)大多采用高強度鋼材料制造，與鋁合金結(jié)構(gòu)相比裂紋檢出概率要低，裂紋擴展速率要高，在給定使用壽命期內(nèi)，起落架結(jié)構(gòu)疲勞破壞的可能性要大一些，其產(chǎn)生疲勞損傷的原因主要有以下幾種： （1）結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計不當(dāng)，應(yīng)力水平高應(yīng)力集中嚴重導(dǎo)致疲勞開裂； （2）結(jié)構(gòu)細節(jié)的抗腐蝕損傷能力差，形成嚴重的腐蝕損傷和／或腐蝕疲勞開裂； （3）結(jié)構(gòu)可能帶有漏檢的初始缺陷或材料內(nèi)在損傷交付使用，引發(fā)疲勞開裂并擴展。 如本書3.1節(jié)所述，起落架結(jié)構(gòu)通常都采用安全壽命設(shè)計，也就是說起落架結(jié)構(gòu)在疲勞載荷譜作用下，不會產(chǎn)生可覺察的疲勞裂紋。要做到這一點，主要取決于結(jié)構(gòu)的細節(jié)設(shè)計和制造過程中對原始疲勞質(zhì)量的控制。可以認為：只要能實施有效和可靠的結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設(shè)計，以控制應(yīng)力水平和防止應(yīng)力集中，并采取有效和可靠的加工工藝以控制結(jié)構(gòu)細節(jié)原始疲勞質(zhì)量，就能實現(xiàn)使用壽命達到或超過設(shè)計目標(biāo)壽命的要求。 結(jié)構(gòu)細節(jié)是否實現(xiàn)了耐久性設(shè)計，制造過程中其原始疲勞質(zhì)量是否獲得控制，必須通過全尺寸起落結(jié)構(gòu)疲勞耐久性試驗的驗證。全尺寸起落架結(jié)構(gòu)耐久性疲勞試驗的主要目的，在于充分發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)計不當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)細節(jié)，找出加工制造過程中原始疲勞質(zhì)量失控的原因，并為改進方案的有效性和可靠性開展必要的試驗驗證。耐久性設(shè)計的首要任務(wù)在于防止結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計不當(dāng)、應(yīng)力水平高、應(yīng)力集中嚴重等因素而導(dǎo)致的疲勞開裂，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能提高和完善結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計抗腐蝕損傷的能力。 我們所說的可覺察到的疲勞裂紋是一種工程小裂紋，它只有通過無損探傷方法才能檢測出來便于實施經(jīng)濟修理。這種小裂紋的出現(xiàn)，在給定的使用壽命期內(nèi)結(jié)構(gòu)的固有強度與剛度不會降低，因而能保證所設(shè)計的起落架結(jié)構(gòu)獲得長壽命與低維修成本。當(dāng)然這里所謂的長壽命是指滿足設(shè)計目標(biāo)要求的壽命。

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