飞机起落架安全寿命与损伤容限设计

出版时间：2011-12  出版社：闫楚良、 苏开鑫 航空工业出版社 (2011-12出版)  作者：闫楚良，苏开鑫 著  页数：324  

内容概要

　　《飞机起落架安全寿命与损伤容限设计》在内容上：一是突出了起落架结构耐久性设计的重要性，详细介绍了起落架疲劳耐久性的各种分析手段和安全寿命与损伤容限保安全相结合的设计理念、分析方法、试验验证要求和实施技术。二是重点深入地介绍了应变法测量起落架疲劳载荷谱的实测技术，包括不同类型起落架结构的应变计布局和应变电桥设计；在试验室内外的地面标定试验装置设计和标定方法；阐明了载荷标定和飞行实测载荷谱数据的统计、分析、处理及各种载荷谱的编排方法。《飞机起落架安全寿命与损伤容限设计》内容丰富、系统全面，并有具体机型的起落架作为实例加以说明，便于理解和掌握。　　《飞机起落架安全寿命与损伤容限设计》可作为飞机设计研究所、航空工厂和航空公司从事起落架疲劳设计和疲劳试验的技术人员及高等学校航空、机械专业研究生参考使用。

书籍目录

第1章绪论 1．1起落架疲劳问题的特殊性 1．2起落架载荷谱实测和编谱技术回顾 1．3耐久性设计是提高起落架使用寿命的重要手段 1．4安全寿命设计定寿损伤容限保安全的设计更符合实情 第2章起落架设计外载荷及结构受力分析 2．1起落架的着陆撞击载荷 2．2起落架的外载荷情况 2．3起落架的结构形式和受力分析 2．3．1支柱式主起落架 2．3．2摇臂式前起落架 2．3．3起落架受力分析 第3章起落架耐久性设计思想与寿命设计准则 3．1耐久性设计的基本定义和术语 3．1．1耐久性 3．1．2结构细节 3．1．3主导疲劳裂纹 3．1．4确定性裂纹扩展 3．1．5裂纹缓慢扩展 3．1．6失效 3．1．7使用寿命 3．1．8经济寿命 3．1．9耐久性极限 3．1．10经济修理极限 3．2耐久性设计基本概念 3．2．1耐久性设计的必要性和可行性 3．2．2起落架耐久性设计内容和设计思想 3．2．3耐久性设计准则 3．2．4耐久性设计要求 3．2．5关于初始检查大纲的制定 第4章结构细节耐久性设计 4．1起落架结构细节耐久性设计意义与流程 4．1．1必要性分析 4．1．2结构细节耐久性设计一般流程 4．2使用材料选择与制造工艺控制 4．2．1材料选择 4．2．2材料与工艺的控制 4．3起落架结构细节耐久性设计的基本原则与方法 4．3．1起落架结构细节耐久性设计分类 4．3．2起落架结构细节耐久性设计的基本方法 4．4起落架典型结构细节耐久性设计方法 4．4．1起落架耳片接头的主要形式 4．4．2起落架耳片接头裂纹形式和开裂原因 4．4．3耳片接头耐久性设计技术 4．4．4销、轴类元件耐久性设计 4．4．5简体件细节耐久性设计 4．5起落架结构强化方法 4．5．1孔冷挤压原理和工艺过程 4．5．2孔冷挤压参数选择 4．5．3干涉螺接 4．5．4喷丸强化 4．5．5其他强化方法 4．6起落架结构抗腐蚀耐久性设计 4．6．1起落架结构的腐蚀类型 4．6．2抗腐蚀材料的选择和控制 4．6．3改进细节设计和选择抗腐蚀成形工艺 4．6．4采用合理的涂（镀）层防护系统 第5章载荷谱实测及其数据的统计处理 5．1概述 5．2载荷谱实测参数 5．3载荷实测的应变计布置和地面标定试验 5．3．1应变计的布置及分析 5．3．2起落架应变计粘贴位置选择 5．3．3地面标定试验技术 5．4载荷谱实测数据的统计处理 5．4．1说明 5．4．2实测数据的预处理 5．4．3实测参数雨流法计数统计 5．5载荷谱实测数据统计处理实例 5．5．1某型飞机起落架载荷谱实测数据的预处理 5．5．2确定起落架过载 5．5．3峰谷值检测与二级低载截除 5．5．4实测数据典型载荷段的划分 第6章疲劳载荷谱编制 6．1概述 6．2起落架载荷谱的基本组成 6．2．1主起落架疲劳载荷谱 6．2．2前起落架疲劳载荷谱 6．2．3各个分谱载荷历程特点分析 6．3载荷谱的编制方法 6．3．1依据规范结合经验数据计算编制设计使用载荷谱 6．3．2依据实测统计数据编制各个载荷分谱 6．3．3过载谱到载荷谱峰谷值的计算 6．4起落架载荷总谱的编排 6．4．1一般说明 6．4．2全停起落谱和非全停起落谱 6．4．3飞•续•飞谱 6．4．4起落架载荷谱编制的基本要求 6．4．5起落架疲劳试验飞•续•飞程序块谱实例 6．5实测载荷谱转换成疲劳试验谱的损伤等效折算方法 6．5．1方法简述 6．5．2疲劳载荷谱损伤等效折算公式 6．5．3平均应力相同的载荷谱简化 6．5．4平均应力不同但最小应力相同的载荷谱简化 6．5．5已知应力比R的载荷谱简化 6．5．6着陆撞击情况载荷谱简化 6．5．7加载次数和载荷值的等效当量修正 6．5．8裂纹扩展载荷谱的损伤当量折算 6．5．9损伤等效当量折算的一般原则 第7章疲劳耐久性分析 7．1概述 7．2结构细节耐久性分析方法 7．2．1细节耐久性分析准则 7．2．2结构细节耐久性分析方法 7．2．3标准S—N曲线方程 7．2．4起落架常用材料的S0m和S值的确定 7．2．5标准S—N曲线方程的适用范围 第8章结构细节疲劳额定强度许用值确定 8．1概述 8．2依据疲劳试验数据确定LDFR0 8．2．1对全尺寸疲劳试验的要求 8．2．2试验载荷谱一级化处理 8．2．3对疲劳试验寿命进行可靠性处理 8．2．4试验表征的主要构件LDFR0求解 8．2．5主要构件上相似细节试验表征LDFR0 …… 第9章弯扭联合载荷作用下起落架疲劳寿命分析方法 第10章损伤容限保安全的设计原理与分析方法 第11章全尺寸起落架结构疲劳定寿试验要求与实施技术 附录：带可靠性指标的使用寿命 参考文献

章节摘录

版权页：   插图：   3.2 耐久性设计基本概念 3.2.1 耐久性设计的必要性和可行性 起落架基本上是一种单传力路径结构，在服役使用中可定期检查，必要时还可以分解进行无损探伤检查，这是很有利的一面。但是起落架结构大多采用高强度钢材料制造，与铝合金结构相比裂纹检出概率要低，裂纹扩展速率要高，在给定使用寿命期内，起落架结构疲劳破坏的可能性要大一些，其产生疲劳损伤的原因主要有以下几种： （1）结构细节设计不当，应力水平高应力集中严重导致疲劳开裂； （2）结构细节的抗腐蚀损伤能力差，形成严重的腐蚀损伤和／或腐蚀疲劳开裂； （3）结构可能带有漏检的初始缺陷或材料内在损伤交付使用，引发疲劳开裂并扩展。 如本书3.1节所述，起落架结构通常都采用安全寿命设计，也就是说起落架结构在疲劳载荷谱作用下，不会产生可觉察的疲劳裂纹。要做到这一点，主要取决于结构的细节设计和制造过程中对原始疲劳质量的控制。可以认为：只要能实施有效和可靠的结构细节耐久性设计，以控制应力水平和防止应力集中，并采取有效和可靠的加工工艺以控制结构细节原始疲劳质量，就能实现使用寿命达到或超过设计目标寿命的要求。 结构细节是否实现了耐久性设计，制造过程中其原始疲劳质量是否获得控制，必须通过全尺寸起落结构疲劳耐久性试验的验证。全尺寸起落架结构耐久性疲劳试验的主要目的，在于充分发现和排除设计不当的结构细节，找出加工制造过程中原始疲劳质量失控的原因，并为改进方案的有效性和可靠性开展必要的试验验证。耐久性设计的首要任务在于防止结构细节设计不当、应力水平高、应力集中严重等因素而导致的疲劳开裂，在此基础上，应尽可能提高和完善结构细节设计抗腐蚀损伤的能力。 我们所说的可觉察到的疲劳裂纹是一种工程小裂纹，它只有通过无损探伤方法才能检测出来便于实施经济修理。这种小裂纹的出现，在给定的使用寿命期内结构的固有强度与刚度不会降低，因而能保证所设计的起落架结构获得长寿命与低维修成本。当然这里所谓的长寿命是指满足设计目标要求的寿命。

编辑推荐

《飞机起落架安全寿命与损伤容限设计》可作为飞机设计研究所、航空工厂和航空公司从事起落架疲劳设计和疲劳试验的技术人员及高等学校航空、机械专业研究生参考使用。