飛機起落架安全壽命與損傷容限設計

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 耐久性設計是提高起落架使用壽命的重要手段
1.4 安全壽命設計定壽損傷容限保安全的設計更符合實情
第2章 起落架設計外載荷及結(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 起落架耐久性設計思想與壽命設計準則
3.1 耐久性設計的基本定義和術(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
3.1.1 0經(jīng)濟修理極限
3.2 耐久性設計基本概念
3.2.1 耐久性設計的必要性和可行性
3.2.2 起落架耐久性設計內(nèi)容和設計思想
3.2.3 耐久性設計準則
3.2.4 耐久性設計要求
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)耐久性設計
4.1 起落架結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設計意義與流程
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)耐久性設計分類
4.3.2 起落架結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設計的基本方法
4.4 起落架典型結(jié)構(gòu)細節(jié)耐久性設計方法
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 耳片接頭耐久性設計技術(shù)
4.4.4 銷、軸類元件耐久性設計
4.4.5 筒體件細節(jié)耐久性設計
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 載荷實測的應變計布置和地面標定試驗
5.3.1 應變計的布置及分析
5.3.2 起落架應變計粘貼位置選擇
5.3.3 地面標定試驗技術(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 平均應力相同的載荷譜簡化
6.5.4 平均應力不同但最小應力相同的載荷譜簡化
6.5.5 已知應力比只的載荷譜簡化
6.5.6 著陸撞擊情況載荷譜簡化
6.5.7 加載次數(shù)和載荷值的等效當量修正
6.5.8 裂紋擴展載荷譜的損傷當量折算
6.5.9 損傷等效當量折算的一般原則
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 標準s-iv曲線方程
7.2.4 起落架常用材料的5um，和s值的確定
7.2.5 標準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
8.3 依據(jù)飛行數(shù)據(jù)確定ldfro的方法
8.3.1 依據(jù)飛行數(shù)據(jù)確定ldfro方法
8.3.2 依據(jù)飛行數(shù)據(jù)確定ldfro的實例
8.4 新機起落架結(jié)構(gòu)ldfr的確定
8.4.1 原型機各主要構(gòu)件ldfro明細表
8.4.2 用類比法求解新機ldfr的實例
8.5 用分析法確定ldfro
8.5.1 針對no及ro不同引入的修正系數(shù)疋1與足2
8.5.2 k，x2應用舉例
8.5.3 構(gòu)件疲勞額定強度值系數(shù)及c
8.5.4 開孔細節(jié)的ldfro
8.5.5 缺口細節(jié)的ldfro
8.5.6 螺栓螺紋細節(jié)的ldfro
8.5.7 耳片細節(jié)的ldfro
8.6 疲勞額定強度許用值ldfr的確定
8.6.1 滿足要求的ldfr所在范圍
8.6.2 疲勞額定強度截止值ldfr
8.6.3 疲勞額定強度許用值的確定
8.7 任意可靠度下的細節(jié)疲勞額定強度值
8.7.1 任意可靠度下可靠'隆壽命公式
8.7.2 任意可靠度下的細節(jié)疲勞額定強度值
8.8 應用實例
8.8.1 原有機種主起落架破壞細節(jié)的ldfro確定
8.8.2 新飛機主起落架同一細節(jié)的應力譜
8.8.3 新機起落架分析細節(jié)的疲勞額定許用值
8.8.4 細節(jié)損傷度計算
8.8.5 計算[smaxo]
8.8.6 新機起落架分析細節(jié)的疲勞裕度
8.8.7 分析法確定分析細節(jié)的ldfro值
第9章 彎扭聯(lián)合載荷作用下起落架疲勞壽命分析方法
9.1 概述
9.2 復合應力疲勞強度準則
9.3 當量應力集中系數(shù)
9.4 壽命估算步驟
9.5 應用實例
第10章 損傷容限保安全的設計原理與分析方法
10.1 概述
10.2 損傷容限設計的一般原理和方法
10.2.1 損傷容限設計的一般原理
10.2.2 損傷容限控制計劃的主要環(huán)節(jié)
10.2.3 民用航空條例ccar25.5 7-1中的損傷容限評定要求
10.2.4 起落架損傷容限設計的一般要求
10.2.5 結(jié)構(gòu)維修大綱的建立和評估
10.3 剩余強度分析方法
10.3.1 剩余強度分析基本原理
10.3.2 剩余強度許用值
10.3.3 常見起落架結(jié)構(gòu)的開裂模型
10.3.4 剩余強度計算分析步驟
10.3.5 剩余強度分析實例
10.4 裂紋擴展分析方法
10.4.1 由損傷容限特性圖預測裂紋擴展壽命
10.4.2 線性累計法預測裂紋擴展壽命
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)
11.1 疲勞定壽試驗涉及的有關(guān)名詞概念說明
11.1.1 經(jīng)濟壽命
11.1.2 強度與剛度準則
11.1.3 疲勞分散系數(shù)
11.1.4 工程可檢裂紋
11.1.5 不能經(jīng)濟修理的極限裂紋尺寸
11.1.6 耐久性疲勞試驗
11.2 耐久性疲勞試驗內(nèi)容
11.3 耐久性疲勞試驗的要求
11.3.1 關(guān)于試件的數(shù)量
11.3.2 試驗前應對結(jié)構(gòu)進行細節(jié)耐久性分析評估
11.4 起落架全尺寸結(jié)構(gòu)耐久性疲勞試驗
11.4.1 試驗件支持
11.4.2 試驗載荷譜及加載方法
11.4.3 試驗項目及順序
11.4.4 試驗報告
附錄：帶可靠性指標的使用壽命
1 建立在對數(shù)正態(tài)分布基礎上的可靠性壽命
1.1 僅按存活率（可靠度）要求決定使用壽命
1.2 按存活率（可靠度）和置信度要求決定使用壽命
2 建立在雙參數(shù)weibull分布基礎上的可靠性壽命
參考文獻