直升机金属动部件延寿技术研究
2018-03-13李建伟喻溅鉴
直升机技术 2018年1期
熊 欣,李建伟,喻溅鉴
(1.中国直升机设计研究所,江西 景德镇 333001;2.陆航军代局驻景德镇地区军代室,江西 景德镇 333000)
0 引言
动部件结构是直升机结构疲劳设计的典型代表和核心,以承受高周疲劳载荷为主,受载情况严酷,可设计空间有限,一般为单路传载的静定结构。动部件设计寿命较全机寿命有较大差距,特别是早期设计的直升机,部分动部件寿命仅能给出几百飞行小时。直升机在飞行过程中旋翼系统不断旋转,在非对称场中产生的振动与耦合载荷使得金属动部件的高周疲劳问题显得特别突出。如何有效提高动部件寿命,提高装备的使用出勤率,降低用户的使用、维护成本是型号研制、交付的重要研究内容。
本文从提高结构疲劳抗力、疲劳评估方法和改善外部环境的角度论述了延寿方法,并通过某型机主桨毂金属结构延寿的典型案例,对延寿方法进行了阐述。
1 延寿方法研究
直升机动部件疲劳寿命主要受三大因素影响: 自身抗疲劳能力,疲劳评估方法,外部环境-包括使用环境和载荷环境。针对以上因素影响,可以从以下三项措施来提高动部件结构的寿命。
1.1 提高自身疲劳抗力
对于自身抗疲劳能力,应力集中、腐蚀以及表面完整性等问题对结构的疲劳强度有较大影响,通过长期的经验积累,研究发现影响材料或结构疲劳强度的因素很多,归纳起来主要有材料本质及零件状态,如表1所示。零部件材料的表面状态对疲劳强度有较大的影响。……
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