[发明专利]一种直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法

说明书

本发明公开一种直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法，包括编制直升机的典型任务剖面；确定直升机典型任务剖面各状态的配重方案，分析计算对应飞行载荷；建立直升机全机有限元模型，分析计算全机载荷及应力分布；选择直升机尾段的疲劳危险部位为尾1框，特征载荷为尾1框的弯矩；提取直升机典型任务剖面各状态尾1框的弯矩，编制尾1框弯矩试验载荷谱并对试验载荷谱进行“雨流”计数；剔除动载荷小于最大动载荷预定比例的相应状态，形成最终的尾段疲劳试验状态谱。本发明的方法通过选择尾1框弯矩作为特征载荷，可综合反映尾桨载荷、平尾载荷等多个载荷协调影响，可通过“雨流”计数结果，对试验载荷的状态进行筛选简化，从而可节省试验周期。

技术领域

本发明属于直升机结构疲劳技术领域，尤其涉及一种直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法。

背景技术

直升机尾段疲劳试验载荷谱的编制是直升机尾段疲劳寿命评定的关键技术，要求编制的尾段疲劳试验载荷谱既要真实反映直升机尾段实际飞行中的疲劳损伤，又能最大限度地进行载荷和状态简化，达到节省试验周期和经济成本的目的，由于直升机尾段结构的受载比较复杂，有尾桨载荷、平尾载荷等多个载荷协调共同作用，目前只能按典型任务剖面的状态顺序依次加载，无法做到状态简化，如果按照单一载荷顺序“雨流”剔除小载荷状态，各载荷剔除的状态可能不一致，导致整个试验状态载荷混乱，不能反映真实受载情况。

发明内容

鉴于现有技术的上述情况，本发明的目的是提供提出一种直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法，以满足尾段疲劳寿命试验要求。

本发明的上述目的是利用以下技术方案实现的：

一种直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法，包括如下步骤：

根据直升机的飞行谱和使用用途，编制直升机的典型任务剖面；

确定直升机典型任务剖面各状态的配重方案，分析计算对应的飞行载荷(旋翼载荷六力素、平尾、尾桨载荷等)；

建立直升机全机有限元模型，分析计算直升机典型任务剖面各状态的全机载荷及应力分布；

分析直升机尾段的疲劳危险部位和影响疲劳寿命的特征载荷，确定直升机尾段的疲劳危险部位为尾1框，特征载荷为尾1框的弯矩，尾1框弯矩作为特征载荷，能够综合反映尾桨载荷、平尾载荷等多个载荷协调影响，可以通过“雨流”计数的结果，对试验载荷的状态进行筛选简化，从而可以节省试验周期。

提取直升机典型任务剖面各状态尾1框的弯矩，按直升机典型任务剖面的状态顺序编制尾1框弯矩试验载荷谱并对试验载荷谱进行“雨流”计数；

剔除“雨流”计数中的动载荷小于最大动载荷预定比例的相应状态，形成最终的尾段疲劳试验状态谱。所述预定比例一般取值为10％～15％，如果预定比例过大，会影响试验结果的有效性，预定比例过小则达不到简化状态的效果，优选10％。

本发明的直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法通过选择直升机尾段的疲劳危险部位为尾1框，特征载荷为尾1框的弯矩，尾1框弯矩作为特征载荷，能够综合反映尾桨载荷、平尾载荷等多个载荷协调影响，可以通过“雨流”计数的结果，对试验载荷的状态进行筛选简化，从而可节省试验周期70％，达到节省试验周期和经济成本的目的。

附图说明

图1为利用现有技术和本发明的方法得到的转场任务剖面尾1框弯矩历程的对比图。

图2为利用现有技术和本发明的方法得到的运输任务剖面尾1框弯矩历程的对比图。

图3为利用现有技术和本发明的方法得到的搜索救援任务剖面尾1框弯矩历程的对比图。

具体实施方式

下面参考附图，结合本发明的具体实施例，对本发明的直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法进行进一步说明。

本发明的直升机尾段疲劳试验载荷谱编制方法的步骤如下：