[发明专利]一种座舱盖有机玻璃外场使用故障容限的制定方法

说明书

技术领域

本发明属于飞机疲劳学领域，涉及一种座舱盖有机玻璃外场使用故障容限的制定方法。

背景技术

座舱盖有机玻璃在外场使用过程中，由于受到的载荷作用、风沙吹袭、维护过程疏忽和磕碰不可避免的会出现各种损伤，而以往针对座舱盖有机玻璃表面出现的损伤通常采用两种处理方式：出现故障就打磨处理或是凭经验给出是否处理的意见。第一种方式能够保证座舱盖的使用安全，但浪费大量的人力物力，限制了座舱盖的使用；第二种方式给出的修理标准可能过于保守或过于危险，不能确保座舱盖的使用安全。本发明的优点是：应用试验与分析相结合的方法确定座舱盖有机玻璃的故障容限，能够大幅度地提高座舱盖的使用效率，减少维修费用，并能够保证使用安全，具有重要意义，经济效益显著。

发明内容

本发明的目的是：提出一种座舱盖有机玻璃使用故障容限的制定方法，能够简单、准确地进行疲劳分析，给出座舱盖有机玻璃的使用故障标准，工作流程见图1。

本发明的技术方案是：一种座舱盖有机玻璃使用故障容限的制定方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一，预制有机玻璃拉伸疲劳标准试样、带划伤和银纹故障的有机玻璃试验件以及故障修复后有机玻璃试验件；

第二，进行有机玻璃老化试验；

第三，应用老化后的有机玻璃试验件进行疲劳性能测试；

第四，编制座舱盖疲劳载荷谱；

第五，建立座舱盖疲劳细节有限元分析模型；

第六，计算疲劳载荷谱下座舱盖有机玻璃应力谱；

第七，采用试验件疲劳性能测试数据对座舱盖有机玻璃寿命进行估算；

估算采用线性累积损伤理论进行，损伤计算公式为：

Di=niNi---(1)]]>

式中：D_i为损伤

n_i为载荷谱中各剖面的循环次数；

N_i为应力谱对应结构S-N中的循环次数；

i为对应载荷谱中的各剖面。

确定估算寿命为：

T=Tmbf·ΣDi---(2)]]>

式中：f为分散系数；

T_mb为座舱盖目标寿命。

分别采用不带缺陷、带缺陷和缺陷修复后的座舱盖玻璃元件疲劳性能数据对座舱盖有机玻璃进行寿命估算，得到不同深度缺陷座舱盖有机玻璃的估算寿命。

第九，根据估算结果给出座舱盖玻璃在目标寿命下的故障容限

根据各种损伤深度座舱盖有机玻璃的寿命计算结果与寿命指标相比较，如T＜T_mb，则该缺陷深度下估算寿命不能满足寿命指标的要求，需对缺陷进行修理，由此确定座舱盖有机玻璃的故障容限。

本发明的优点是：应用试验与分析相结合的方法对带故障的座舱盖有机玻璃进行寿命评估，过程比较简单，该方法符合传统强度校核理念，利于强度工程师理解和掌握。计算工作量也相对较少，能够准确的给出方便外场操作的座舱盖使用故障容限，节约了维修成本，具有重要意义，经济效益显著。

附图说明

图1是座舱盖有机玻璃故障容限制定流程图

图2是有机玻璃拉伸疲劳典型元件图

图3是带划伤有机玻璃拉伸疲劳典型元件图

具体实施方式