一種基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及安全壽命測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均 安全壽命的方法，尤其涉及上述方法對(duì)于飛機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命固有的分散性以及飛機(jī)服役中所經(jīng)受的使用載荷譜有可 能比設(shè)計(jì)使用載荷譜更加嚴(yán)重等原因，在確定飛機(jī)使用壽命時(shí)，要考慮結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù) 的影響。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過(guò)基準(zhǔn)載荷譜來(lái)確定結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)，且對(duì)試驗(yàn)件的測(cè) 試也是根據(jù)基準(zhǔn)載荷譜來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)的。在得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，通過(guò)結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)計(jì)算出 安全壽命。
[0004] 然而，基準(zhǔn)載荷譜為以反映飛機(jī)在設(shè)計(jì)使用分布內(nèi)的嚴(yán)重使用情況，從而使機(jī)隊(duì) 50 %的飛機(jī)預(yù)期滿足設(shè)計(jì)使用壽命。
[0005] 通過(guò)基準(zhǔn)載荷譜進(jìn)行測(cè)試，由于其僅需滿足50%的飛機(jī)預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命，因此， 需要對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行大量的測(cè)試或者較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試才能夠得到50%的試驗(yàn)件的試驗(yàn)壽命， 對(duì)于試驗(yàn)的時(shí)間成本、人力以及物力的浪費(fèi)比較大。
[0006] 且通過(guò)基準(zhǔn)載荷譜進(jìn)行測(cè)試，其所測(cè)試出的試驗(yàn)件的實(shí)驗(yàn)壽命相對(duì)較長(zhǎng)。
[0007] 因此，希望有一種技術(shù)方案來(lái)克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 名詞解釋：
[0009] 耐久性嚴(yán)重載荷譜：根據(jù)GJB67. 6A-2008,耐久性嚴(yán)重載荷譜為以反映飛機(jī)在設(shè) 計(jì)使用分布內(nèi)的嚴(yán)重使用情況，從而使機(jī)隊(duì)90%的飛機(jī)預(yù)期滿足設(shè)計(jì)使用壽命。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法來(lái) 克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的中的至少一個(gè)上述缺陷。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方 法，所述基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法包括如下步驟：步驟1:根據(jù)耐久 性嚴(yán)重載荷譜分別對(duì)每個(gè)試驗(yàn)件進(jìn)行測(cè)試，以得到每個(gè)試驗(yàn)件的萌生試驗(yàn)壽命，從而計(jì)算 出總試驗(yàn)件的平均萌生試驗(yàn)壽命；步驟2 :基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)； 步驟3 :根據(jù)步驟1及步驟2中所得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出該試驗(yàn)件平均安全壽命。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟2中的結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：
[0013]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法，其特征在于，包括如下步 驟： 步驟1:根據(jù)耐久性嚴(yán)重載荷譜分別對(duì)每個(gè)試驗(yàn)件進(jìn)行測(cè)試，以得到每個(gè)試驗(yàn)件的萌 生試驗(yàn)壽命，從而計(jì)算出總試驗(yàn)件的平均萌生試驗(yàn)壽命； 步驟2 :基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)； 步驟3 :根據(jù)步驟1及步驟2中所得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出該試驗(yàn)件平均安全壽命。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法，其特征在 于，所述步驟2中的結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：
u9Q為與可靠度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏量系數(shù)，其中，所述u9(|中的可靠度為以滿足90 %的試 驗(yàn)件預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命； upS與可靠度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏量系數(shù)，其中，所述up中的可靠度為以滿足99. 9%或 其以上的試驗(yàn)件預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命； 〇 〇為母體標(biāo)準(zhǔn)差；n為試驗(yàn)件數(shù)； 。為結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法，其特征在 于，所述步驟2中的結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：
u9Q為與可靠度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏量系數(shù)，其中，所述u9(|中的可靠度為以滿足90 %的試 驗(yàn)件預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命； upS與可靠度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏量系數(shù)，其中，所述up中的可靠度為以滿足99. 9%或 其以上的試驗(yàn)件預(yù)期設(shè)計(jì)使用壽命； u1?為置信度； 0 〇為母體標(biāo)準(zhǔn)差； N為試驗(yàn)件數(shù)； 。為結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法，其特征在 于，當(dāng)所述n接近于無(wú)窮大時(shí)，所述公式為：
5. 如權(quán)利要求2- 4中任一項(xiàng)所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方 法，其特征在于，所述〇 ^的取值范圍為：〇. 14 - 0. 2。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法，其特征在 于，所述步驟3采用如下公式計(jì)算試驗(yàn)件平均安全壽命：試驗(yàn)件平均安全壽命=平均萌生 試驗(yàn)壽命/結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法，其特征在 于，所述步驟1采用如下公式計(jì)算平均萌生試驗(yàn)壽命：平均萌生試驗(yàn)壽命為試驗(yàn)件的平均 萌生試驗(yàn)壽命的幾何平均值。
8.如權(quán)利要求1一7中任一項(xiàng)所述的基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方 法，其特征在于，所述試驗(yàn)件為飛機(jī)或飛機(jī)上需要計(jì)算并得到安全壽命的結(jié)構(gòu)或部件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法。所述基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算平均安全壽命的方法包括如下步驟：步驟1：根據(jù)預(yù)制的耐久性嚴(yán)重載荷譜分別對(duì)每個(gè)試驗(yàn)件進(jìn)行測(cè)試，以得到每個(gè)試驗(yàn)件的試驗(yàn)壽命,并進(jìn)而計(jì)算出總試驗(yàn)件的平均試驗(yàn)壽命的步驟；步驟2：基于耐久性嚴(yán)重載荷譜計(jì)算結(jié)構(gòu)疲勞分散系數(shù)的步驟；步驟3：根據(jù)步驟1及步驟2中所得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出該試驗(yàn)件平均安全壽命的步驟。本發(fā)明的方法中，對(duì)于同樣的試驗(yàn)件，根據(jù)嚴(yán)重載荷譜進(jìn)行試驗(yàn)所得到的安全壽命的數(shù)據(jù)與根據(jù)基準(zhǔn)載荷譜得到的安全壽命基本相同，根據(jù)嚴(yán)重載荷譜進(jìn)行試驗(yàn)相對(duì)于根據(jù)基準(zhǔn)載荷譜進(jìn)行試驗(yàn)節(jié)約了試驗(yàn)的時(shí)間、人力以及物力成本。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104809299
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510224559
【發(fā)明人】陳亮, 周麗君, 隋福成
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年5月5日