刘 越，余文成

(1.北京机电工程研究所，北京 100074；2.北京特种机械研究所，北京 100143)

0 引言

直升机机载发射架(装置)用于武器的悬挂和发射。因直升机挂载能力及飞行任务需求，设计中对发射架尺寸、重量均有严格的要求。发射架多采用铝合金材料作为发射架本体及导轨基材，以实现轻量化设计。但设计中的载荷预估不准确、细节设计不合理等情况，会导致应用的铝合金等轻质材料出现强度及疲劳问题。

1 问题由来

发射架在载机上的带飞疲劳寿命、可靠性指标等研制要求，均在地面环境试验中进行考核。在长时间振动试验中，如果产品结构不尽合理，被考核产品在寿命期内会发生提前断裂现象。本型发射架在进行直升机条件的垂向耐久振动挂载弹体状态试验时，梁体便出现了疲劳断裂问题，如图1。

图1 梁体断裂图

对断裂的梁体进行了断口金属金相分析。如图2所示，500倍断口图晶界未见粗化，也没有见到复熔三角现象，无过热过烧现象；100倍断口形貌可见明显撕裂岭存在；50倍断口可见到韧窝存在，是典型的韧性断裂特征，依此判定为疲劳断裂情形。

图2 梁体断口金属金相放大图片

2 机理及分析方法

2.1 疲劳断裂原因

在振动试验中，影响装备结构寿命的主要因素有材料、材料缺陷、振动产生的循环载荷、振动时间的长短等。材料在振动中应力幅或者应力范围是影响结构疲劳的决定因素，振动时间对应的应力循环周期数不断累加也对结构疲劳寿命产生直接影响。……