一种飞机结构日历寿命估算方法

标题：一种飞机结构日历寿命估算方法

摘要：一种飞机结构日历寿命估算方法，属于飞机寿命估算技术领域，具体涉及对飞机结构日历寿命估算方法的改进。该方法主要包括三个步骤：第一，在考虑日历时间影响情况下，编制疲劳载荷谱；第二，建立日历时间与疲劳寿命的关系；第三，利用线性累积损伤理论估算结构日历寿命。本方法的优点为在疲劳寿命估算过程中，同时考虑了日历时间和环境因素的影响，能够较真实反应飞机结构实际遭受的载荷-环境历程，需要确定的参数较少，方便工程应用。

申请号：CN201110113955.4

申请日：2011/5/4

申请人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种飞机结构日历寿命估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，在考虑日历时间影响情况下，编制疲劳载荷谱；
飞机一个飞行训练周期包含m个飞行起落(或飞行次数)，共T飞行小时，在日历时间Y内完成。
空中飞行时间与地面停放时间是一个交替进行的连续过程。
某次飞行中某一级载荷状态i的描述参数应包括：载荷参数Si及时间ti(或循环数ni)，状态i之前的所有空中环境因素∑Eaj和地面停放环境因素∑Egj以及此时的日历时刻yj(这里∑并非求和而表示环境综合影响)。对于军机，可略去空中环境因素∑Eaj并把每次飞行后地面环境因素Eg1，Eg2，…Egm视为一种环境(可用该环境区一个日历年的平均环境来代替)，再把每次飞行载荷谱按顺序连接起来就得到日历载荷谱。
第k次飞行中，第i个载荷状态的描述参数为Si，ni，yj，其中yj如下计算：
yi＝Y1+Y2+…+Yk-1(1)
第二，建立日历时间与疲劳寿命的关系
将典型结构材料在飞机服役地域地面环境腐蚀后的疲劳性能试验数据或加速试验数据引入计算模型。通过建立y-S-N(时间-应力水平-疲劳寿命)曲线或C-y曲线(C定义为时间y下结构的中值疲劳寿命与日历时间为0时结构相同载荷谱下中值寿命之比)，将日历时间与材料/结构的疲劳寿命曲线联系起来。
第三，利用线性累积损伤理论估算结构日历寿命
每个载荷循环造成的疲劳损伤为：
这里Dij(yj)是在日历时间yj下第i次载荷循环损伤，Nij＝Nij(yj)是结构材料在大气腐蚀环境中暴露试验日历时间yj后，对应于第i级应力水平下结构的疲劳寿命。在使用载荷谱下，直到第k个载荷循环及其对应的日历时刻l时的累积损伤为：
当累积损伤为1时，即认为结构到寿，同时可根据(4)式求解出对应的日历时间l，从而可得到飞机的日历寿命。

专利类型：发明申请