手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

腐蚀累积损伤理论研究与飞机结构日历寿命分析

杨晓华

  飞机的起落次数、飞行小时数和日历寿命构成了飞机结构的三大寿命指标,但迄今仍然没有完整、科学的确定飞机结构日历寿命的方法。飞机结构日历寿命的确定与腐蚀环境对飞机结构寿命的影响紧密相连,材料抗疲劳性能随日历年限的变化规律和腐蚀环境作用后的疲劳累积损伤理论是科学地确定飞机结构日历寿命的基础。为此,本文主要进行了下列四方面的研究:1.随日历寿命变化的动态S-N曲线的试验和理论研究。进行了以下几个方面的工作:(1)通过实测、统计、分析得到了当量加速环境谱;(2)完成了在当量加速环境谱下预腐蚀日历年限0年、3年、8年和13年的腐蚀试验,并进行了成组常幅疲劳试验,得到了不同预腐蚀年限下的S-N曲线;(3)进行预腐蚀后的S-N曲线的数据拟合方法的研究,提出了考虑置信区间长度影响的加权最小二乘法。2.腐蚀环境与疲劳载荷交替作用下的疲劳累积损伤理论研究。具体研究工作有:(1)进行了二种材料、多种“腐蚀+疲劳”模式的累积损伤的试验;(2)基于试验结果,提出了腐蚀累积损伤模型;(3)初步研究机械疲劳损伤与腐蚀损伤相互影响的损伤累积规律。3.针对我国飞机服役情况,研究了飞机结构日历寿命的评估方法,提出了停放腐蚀环境起主导作用的确定飞机结构日历寿命的新模型。4.建立了基于Web技术的海军飞机腐蚀数据库,对数据库中的腐蚀数据,应用统计的方法给出了日历寿命参数,供部队参考使用。本文的创造性贡献主要有:(1)首次进行了LY12CZ板材经过不同预腐蚀年限的疲劳试验研究,获得了相应的S-N曲线;(2)首次进行了多种“疲劳+腐蚀”模式的损伤累积试验,研究了“机械载荷”和“腐蚀载荷”的相互影响,提出了二个新的腐蚀累积损伤模型:非线性腐蚀累积损伤模型和腐蚀累积损伤竞争模型,此模型有较好的预测能力;(3)基于试验疲劳寿命分散的物理机制,提出了一个S-N曲线试验数据处理的加权最小二乘法,每组数据的权重与该组数据的置信区间成反比;(4)基于动态S-N曲线,提出了停放腐蚀环境起主导作用的确定飞机结构日历寿命的新模型。……   
[关键词]:日历寿命;疲劳寿命;腐蚀环境;疲劳试验;S-N曲线;疲劳损伤;累积损伤理论;寿命预测;当量环境谱;加速试验
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京航空航天大学2002年