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带孔板结构载荷反演与疲劳寿命分析

宋日晓  
【摘要】:单机疲劳监控是飞机疲劳寿命监控从“机群寿命管理”思想发展到“单机寿命管理”思想的产物。单机疲劳寿命与飞机结构关键部位的寿命息息相关,可以说飞机关键部件的结构疲劳寿命代表了飞机的疲劳寿命,一旦关键部位出现疲劳裂纹,就会影响到飞行安全,甚至引发飞行事故。而且由于现代飞机制造成本的日益高昂,使得人们不断地研究和开发准确预测飞机疲劳寿命的方法,提高经济效益。本文回顾了飞机寿命监控思想的发展,然后针对单机寿命监控技术中应变型监控方式中遇到的问题,提出了一种基于物理原型的寿命计算分析方法,给出了一套完整的分析流程,并重点对其中外载荷反演问题进行了分析和研究。对于外载荷的反演问题,提出了复应力函数的方法,这种方法能够通过分析结构的物理原型,建立起应力应变检测值与施加在结构上的外载荷之间的解析关系,最后通过数值的解法来求解满足解析关系的外载荷(大小、方向)。基于这种方法,本文分析了两种受力特征下建立结构物理模型的方法以及其精度,并对测量点的位置选择做了一定的分析。最后运用这一整套的方法完成了对带孔板在未知载荷作用下的载荷反演和疲劳寿命估算,结果表明了本文提出方法的可行性和有效性。


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