飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量评估方法
2021-03-29高志刚何宇廷马斌麟张天宇
工程科学学报 2021年3期
高志刚,何宇廷,马斌麟,张天宇
空军工程大学航空工程学院,西安 710038
飞机在服役期间经常处于复杂的环境之中,其主要连接结构部位在交变载荷的作用下往往面临着破坏的风险,紧固孔作为飞机连接结构中最典型的细节形式,是易于产生应力集中现象并萌生裂纹的薄弱环节[1],无论是在军用飞机还是民用飞机中,它的疲劳开裂是服役期间最主要的损伤形式之一,因此飞机结构紧固孔细节是否满足耐久性要求至关重要. 而原始疲劳质量(Initial fatigue quality,IFQ)则是影响紧固孔耐久性的关键因素[2],它是结构细节原始制造状态的表征,虽然对于同一结构试件,它们的材料、名义制造工艺和几何因素等可能相同,但是结构细节的实际工艺却并不相同,众所周知,任何试件表面都不是绝对的光滑,总会伴随着缺陷(制造缺陷、腐蚀缺陷、划痕等)[3],即有着不同的原始疲劳质量. 建立有效可靠的原始疲劳质量量化控制的评估方法,准确评估结构细节的原始疲劳质量是结构耐久性分析以及预测经济寿命的重要基础和前提[4],有着较强的工程实用价值和应用前景. 结构细节的原始疲劳质量通常用当量初始缺陷尺寸(Equivalent initial flaw size,EIFS)和裂纹萌生时间(The time to crack initiation,TTCI)来表征[5],对于 EIFS,它用来表征结构细节最初始的状态,将其当量为结构细节存在不同大小的初始缺陷尺寸,即当量化假设裂纹[6-7],其值(EIFS)只有小于规定的许用值才能够确保结构的原始疲劳质量满足要求[8],是最能够直观反映原始疲劳质量的判据;……
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