[发明专利]一种直升机矩形复合材料柔性梁高周寿命快速计算方法

权利要求书

1.一种直升机矩形复合材料柔性梁高周寿命快速计算方法,其特征在于，包括：

根据直升机矩形复合材料柔性梁的材料参数和载荷谱数据计算等效载荷，具体为：

根据公式(1)和公式(2)推导载荷谱下的总损伤得到公式(3)，其中公式(1)为复合材料S-N曲线方程，公式(2)为损伤累计理论公式；

根据公式(1)和公式(2)推导等效载荷下的损伤得到公式(4)；

按照损伤等效的原则，根据公式(3)和公式(4)得出等效载荷S_eq的计算公式(5)，

其中，公式(1)至(5)，分别为：

其中，A，α：复合材料S-N形状参数；S_ai：第i个工况的交变载荷；S_∞：疲劳极限；N_i：第i个工况的交变载荷对应的结构破坏循环次数；等效载荷为S_eq，m：状态内交变载荷总级数，D：载荷谱作用下的总损伤；D’：等效载荷作用下的损伤，n_i为各个工况下的载荷频次；

根据直升机矩形复合材料柔性梁的结构参数和等效载荷计算危险点的等效应力，具体为：

根据公式(5)得到挥舞等效动载荷Mydeq、摆振等效动载荷Mzdeq；

根据矩形截面弯曲应力计算公式以及挥舞等效动载荷Mydeq、摆振等效动载荷Mzdeq得到公式(6)所表示的等效应力，

其中，h为柔性梁矩形截面的长，b为柔性梁矩形截面的高；

根据直升机矩形复合材料柔性梁的材料参数和危险点的等效应力计算直升机矩形复合材料柔性梁的许用循环次数，具体为：将材料的应力疲劳极限σ_∞、危险点的等效应力σ_deq代入公式(1)求解许用循环次数；

根据每小时的载荷作用总次数n得到复合材料柔性梁的疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

提取直升机矩形复合材料柔性梁的结构参数和材料参数；

提取直升机矩形复合材料柔性梁所承受的载荷谱数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提取直升机矩形复合材料柔性梁的结构参数和材料参数，具体包括，提取直升机矩形复合材料柔性梁的柔性梁矩形截面的长h、高b以及应力疲劳极限σ_∞，S-N曲线形状参数α、A。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，提取直升机矩形复合材料柔性梁所承受的载荷谱数据，具体包括：

提取直升机矩形复合材料柔性梁的危险截面的挥舞动弯矩M_yd、摆振动弯矩M_zd以及各个工况下的载荷频次n_i。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据每小时的载荷作用总次数n得到复合材料柔性梁的疲劳寿命，具体包括：利用许用循环次数除以每小时的载荷作用总次数n得到复合材料柔性梁的疲劳寿命。