飛機(jī)起落架安全壽命與損傷容限設(shè)計(jì)

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(shí)測和編譜技術(shù)回顧
1.3 耐久性設(shè)計(jì)是提高起落架使用壽命的重要手段
1.4 安全壽命設(shè)計(jì)定壽損傷容限保安全的設(shè)計(jì)更符合實(shí)情
第2章 起落架設(shè)計(jì)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(jì)思想與壽命設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.1 耐久性設(shè)計(jì)的基本定義和術(shù)語
3.1.1 耐久性
3.1.2 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)
3.1.3 主導(dǎo)疲勞裂紋
3.1.4 確定性裂紋擴(kuò)展
3.1.5 裂紋緩慢擴(kuò)展
3.1.6 失效
3.1.7 使用壽命
3.1.8 經(jīng)濟(jì)壽命
3.1.9 耐久性極限
3.1.1 0經(jīng)濟(jì)修理極限
3.2 耐久性設(shè)計(jì)基本概念
3.2.1 耐久性設(shè)計(jì)的必要性和可行性
3.2.2 起落架耐久性設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)思想
3.2.3 耐久性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.2.4 耐久性設(shè)計(jì)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(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)
4.1 起落架結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)意義與流程
4.1.1 必要性分析
4.1.2 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)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(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)的基本原則與方法
4.3.1 起落架結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)分類
4.3.2 起落架結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)的基本方法
4.4 起落架典型結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)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(jì)技術(shù)
4.4.4 銷、軸類元件耐久性設(shè)計(jì)
4.4.5 筒體件細(xì)節(jié)耐久性設(shè)計(jì)
4.5 起落架結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(qiáng)化
4.5.5 其他強(qiáng)化方法
4.6 起落架結(jié)構(gòu)抗腐蝕耐久性設(shè)計(jì)
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(jìn)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和選擇抗腐蝕成形工藝
4.6.4 采用合理的涂（鍍）層防護(hù)系統(tǒng)
第5章 載荷譜實(shí)測及其數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理
5.1 概述
5.2 載荷譜實(shí)測參數(shù)
5.3 載荷實(shí)測的應(yīng)變計(jì)布置和地面標(biāo)定試驗(yàn)
5.3.1 應(yīng)變計(jì)的布置及分析
5.3.2 起落架應(yīng)變計(jì)粘貼位置選擇
5.3.3 地面標(biāo)定試驗(yàn)技術(shù)
5.4 載荷譜實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理
5.4.1 說明
5.4.2 實(shí)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理
5.4.3 實(shí)測參數(shù)雨流法計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)
5.5 載荷譜實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理實(shí)例
5.5.1 某型飛機(jī)起落架載荷譜實(shí)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(jí)低載截除
5.5.4 實(shí)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(gè)分譜載荷歷程特點(diǎn)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(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算編制設(shè)計(jì)使用載荷譜
6.3.2 依據(jù)實(shí)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)編制各個(gè)載荷分譜
6.3.3 過載譜到載荷譜峰谷值的計(jì)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(yàn)飛·續(xù)·飛程序塊譜實(shí)例
6.5 實(shí)測載荷譜轉(zhuǎn)換成疲勞試驗(yàn)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(dāng)量修正
6.5.8 裂紋擴(kuò)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(xì)節(jié)耐久性分析方法
7.2.1 細(xì)節(jié)耐久性分析準(zhǔn)則
7.2.2 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)耐久性分析方法
7.2.3 標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)s-n曲線方程的適用范圍
第8章 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)疲勞額定強(qiáng)度許用值確定
8.1 概述
8.2 依據(jù)疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定ldfr0
8.2.1 對(duì)全尺寸疲勞試驗(yàn)的要求
8.2.2 試驗(yàn)載荷譜一級(jí)化處理
8.2.3 對(duì)疲勞試驗(yàn)壽命進(jìn)行可靠性處理
8.2.4 試驗(yàn)表征的主要構(gòu)件ldfr0求解
8.2.5 主要構(gòu)件上相似細(xì)節(jié)試驗(yàn)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(shí)例
8.4 新機(jī)起落架結(jié)構(gòu)ldfr的確定
8.4.1 原型機(jī)各主要構(gòu)件ldfro明細(xì)表
8.4.2 用類比法求解新機(jī)ldfr的實(shí)例
8.5 用分析法確定ldfro
8.5.1 針對(duì)no及ro不同引入的修正系數(shù)疋1與足2
8.5.2 k，x2應(yīng)用舉例
8.5.3 構(gòu)件疲勞額定強(qiáng)度值系數(shù)及c
8.5.4 開孔細(xì)節(jié)的ldfro
8.5.5 缺口細(xì)節(jié)的ldfro
8.5.6 螺栓螺紋細(xì)節(jié)的ldfro
8.5.7 耳片細(xì)節(jié)的ldfro
8.6 疲勞額定強(qiáng)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(qiáng)度截止值ldfr
8.6.3 疲勞額定強(qiáng)度許用值的確定
8.7 任意可靠度下的細(xì)節(jié)疲勞額定強(qiáng)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(xì)節(jié)疲勞額定強(qiáng)度值
8.8 應(yīng)用實(shí)例
8.8.1 原有機(jī)種主起落架破壞細(xì)節(jié)的ldfro確定
8.8.2 新飛機(jī)主起落架同一細(xì)節(jié)的應(yīng)力譜
8.8.3 新機(jī)起落架分析細(xì)節(jié)的疲勞額定許用值
8.8.4 細(xì)節(jié)損傷度計(jì)算
8.8.5 計(jì)算[smaxo]
8.8.6 新機(jī)起落架分析細(xì)節(jié)的疲勞裕度
8.8.7 分析法確定分析細(xì)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(fù)合應(yīng)力疲勞強(qiáng)度準(zhǔn)則
9.3 當(dāng)量應(yīng)力集中系數(shù)
9.4 壽命估算步驟
9.5 應(yīng)用實(shí)例
第10章 損傷容限保安全的設(shè)計(jì)原理與分析方法
10.1 概述
10.2 損傷容限設(shè)計(jì)的一般原理和方法
10.2.1 損傷容限設(shè)計(jì)的一般原理
10.2.2 損傷容限控制計(jì)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(píng)定要求
10.2.4 起落架損傷容限設(shè)計(jì)的一般要求
10.2.5 結(jié)構(gòu)維修大綱的建立和評(píng)估
10.3 剩余強(qiáng)度分析方法
10.3.1 剩余強(qiáng)度分析基本原理
10.3.2 剩余強(qiáng)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(qiáng)度計(jì)算分析步驟
10.3.5 剩余強(qiáng)度分析實(shí)例
10.4 裂紋擴(kuò)展分析方法
10.4.1 由損傷容限特性圖預(yù)測裂紋擴(kuò)展壽命
10.4.2 線性累計(jì)法預(yù)測裂紋擴(kuò)展壽命
第11章 全尺寸起落架結(jié)構(gòu)疲勞定壽試驗(yàn)要求與實(shí)施技術(shù)
11.1 疲勞定壽試驗(yàn)涉及的有關(guān)名詞概念說明
11.1.1 經(jīng)濟(jì)壽命
11.1.2 強(qiáng)度與剛度準(zhǔn)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(jì)修理的極限裂紋尺寸
11.1.6 耐久性疲勞試驗(yàn)
11.2 耐久性疲勞試驗(yàn)內(nèi)容
11.3 耐久性疲勞試驗(yàn)的要求
11.3.1 關(guān)于試件的數(shù)量
11.3.2 試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)節(jié)耐久性分析評(píng)估
11.4 起落架全尺寸結(jié)構(gòu)耐久性疲勞試驗(yàn)
11.4.1 試驗(yàn)件支持
11.4.2 試驗(yàn)載荷譜及加載方法
11.4.3 試驗(yàn)項(xiàng)目及順序
11.4.4 試驗(yàn)報(bào)告
附錄：帶可靠性指標(biāo)的使用壽命
1 建立在對(duì)數(shù)正態(tài)分布基礎(chǔ)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(chǔ)上的可靠性壽命
參考文獻(xiàn)