等幅载荷谱编制技术在大型客机疲劳试验中的应用研究

摘要

大型客机必须具备安全、经济的特点,在交付给用户时应给出经济寿命、维修手册等技术资料.通常疲劳试验采用的飞-续-飞随机谱能够较好地反映载荷-时间变换历程,反映载荷顺序对寿命的影响,可以计及各种载荷情况的作用,无疑是试验谱的一个较好的选择,但试验要求的加载系统比较复杂,加载点较多,增大了全尺寸结构疲劳试验的难度,通常试验持续几年,对应的试验经费也会很高;等幅试验谱综合考虑了疲劳关键部位各种材料的损伤当量性,抓住主要疲劳关键部位损伤这个决定结构寿命的关键环节,使试验复杂性得以简化,谱的循环数大幅减少,从而使试验时间和所需经费大大下降.但是,众所周知,疲劳试验周期长、花费巨大,在我国设计大型客机的过程中,如果循规蹈矩采用以前的疲劳试验思路和方法,就有可能拖延大飞机的研制进度,最终结果可能失去民用飞机的市场.正是基于这一观点,本文提出了大型客机疲劳试验采用等幅载荷谱的思路和方法,为其定寿工作提供一条经济、快捷的方法.等幅载荷谱是在飞-续-飞随机疲劳载荷谱的基础上,按照损伤等效的基本原理,发展出了新的载荷谱编制方法,该方法曾经经过了大量典型试件的验证研究,并在某军用飞机上进行过应用,效果显著,大大缩短了试验周期.经过试验研究也发现了等幅载荷谱的一些问题,但已经有了相应的解决措施.因此,在对飞机结构寿命评定时间要求比较迫切,试验经费相对紧张时,等幅试验谱有着重要的实用意义.