本發(fā)明涉及一種飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，屬于結(jié)構(gòu)強度分析領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、飛行器結(jié)構(gòu)的使用壽命是重要的設(shè)計指標，影響任務(wù)整體效益和飛行器的綜合性能，高設(shè)計壽命使得結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化程度不高，低設(shè)計壽命使得結(jié)構(gòu)復(fù)用可靠性不足。面向復(fù)合材料結(jié)構(gòu)快速檢測存在困難的飛行器，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估主要依靠分析手段和設(shè)計保證。

2、飛行器結(jié)構(gòu)為滿足輕質(zhì)、高剛度、低膨脹的設(shè)計需求，常采用高復(fù)合材料占比的方案，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)疲勞性能分散性，為結(jié)構(gòu)的壽命設(shè)計和復(fù)用性能評估帶來困難。另外，飛行器低周高載的特征，使得壽命評估與傳統(tǒng)采用的方法有很大區(qū)別。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，實現(xiàn)了對飛行次數(shù)有限、載荷量級較大飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進行復(fù)用性能評估，包括對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的許用值覆蓋性設(shè)計，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)靜力和振動疲勞關(guān)鍵件篩選方法，飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低周疲勞分析，基于無損檢測的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)壽命分析方法，以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日歷壽命分析方法。

3、(二)技術(shù)方案

4、本發(fā)明提出了一種飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，包括：

5、1)基于復(fù)合材料積木式試驗的許用值覆蓋性設(shè)計方法；

6、2)基于飛行器結(jié)構(gòu)強度分析的靜力和振動疲勞關(guān)鍵件篩選方法；

7、3)飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)疲勞分析方法；

8、4)基于無損檢測的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)壽命分析方法；

9、5)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日歷壽命分析方法。

10、(三)有益效果

11、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：本發(fā)明提出一種飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，實現(xiàn)對飛行次數(shù)有限、載荷量級較大飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進行復(fù)用性能評估，包括對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的許用值覆蓋性設(shè)計，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)靜力和振動疲勞關(guān)鍵件篩選方法，飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)低周疲勞分析，基于無損檢測的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)壽命分析方法，以及復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日歷壽命分析方法。

技術(shù)特征：

1.一種飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于包括：

2.如權(quán)利要求1所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于包括拉伸、壓縮、機械連接設(shè)計許用值體系。

3.如權(quán)利要求1或2任一所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，結(jié)構(gòu)設(shè)計許用值覆蓋使用的復(fù)合材料體系、鋪層形式、環(huán)境因素、缺陷因素和連接形式。

4.如權(quán)利要求1或2所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，所述的復(fù)合材料積木式試驗包括無缺口拉伸和壓縮試驗、開孔拉伸和壓縮試驗、填充孔拉伸和壓縮試驗、沖擊后拉伸和壓縮試驗和機械連接試驗。

5.如權(quán)利要求1或2所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于，設(shè)計許用值包含不同的溫度和吸濕狀態(tài)的數(shù)據(jù)，其中溫度包括低溫、室溫和高溫，吸濕狀態(tài)包括干態(tài)和濕態(tài)。

6.如權(quán)利要求5所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于，低溫取-70度，對于環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，高溫取150度，對于雙馬復(fù)合材料，高溫取180度；干態(tài)指“制造狀態(tài)”，即制造后放在實驗室大氣條件下不做任何吸濕處理；濕態(tài)則需進行專門的吸濕處理，濕度取85％。

7.如權(quán)利要求1或2任一所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，對飛行后的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進行無損檢測，得到復(fù)合材料損傷程度，對飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強度進行分析，對結(jié)構(gòu)裕度進行梳理，靜力不覆蓋疲勞的結(jié)構(gòu)區(qū)域采用壽命設(shè)計方法，篩選出剩余強度系數(shù)小于1.5的區(qū)域，作為疲勞關(guān)鍵件進行疲勞壽命分析，針對振動敏感的結(jié)構(gòu)，進行高頻振動疲勞壽命分析。

8.如權(quán)利要求7所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于，采用逐層破壞的方法對不同鋪層比的復(fù)合材料進行疲勞分析，分別改變0°、45°、90°鋪層占比。

9.如權(quán)利要求1或2所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于采用擴展的tsai-hill準則來預(yù)測任意角度的單向板疲勞壽命。

10.如權(quán)利要求1或2所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，其特征在于采用范特霍夫規(guī)則，進行日歷壽命分析，綜合形成飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)強度分析領(lǐng)域，涉及飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法。所述的飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)用性能評估方法，主要包括：1)基于復(fù)合材料積木式試驗的許用值覆蓋性設(shè)計方法；2)基于飛行器結(jié)構(gòu)強度分析的靜力和振動疲勞關(guān)鍵件篩選方法；3)飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)疲勞分析方法；4)基于無損檢測的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)壽命分析方法；5)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)日歷壽命分析方法。

技術(shù)研發(fā)人員：尹進,吳迪,劉賽,姚宇地,顧春輝,王悅,王月,李克誠,成磊,鄧云飛,肖凱,劉維瑋,蘇玲,李曉樂,姚納新
受保護的技術(shù)使用者：北京宇航系統(tǒng)工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6