[发明专利]一种运输类飞机机身长桁通过孔的DFR疲劳计算方法

说明书

本发明属于运输类飞机结构疲劳计算技术，一种运输类飞机机身长桁通过孔的DFR疲劳分析，包括以下步骤：步骤一、根据机身长桁通过孔的R角半径，确定该部位的DFR值；步骤二、系统采集框前后蒙皮剪流差，结合长桁通过孔高度、长桁间距、角片宽度、框腹板厚度、框架高度，以全机有限元应力计算结果为基础，确定计算部位的参考应力σ_ref；步骤三、确定载荷谱中的最大应力、最小应力及应力比；步骤四、计算地‑空‑地损伤比λ；步骤五、计算当量地－空－地循环数n_d；第六步：计算地－空－地循环许用应力[σ_max]：第七步：计算疲劳裕度f。

技术领域

本发明属于运输类飞机结构疲劳计算技术，涉及对机身长桁通过孔的疲劳计算。

背景技术

DFR(细节疲劳额定值)疲劳计算方法属于一种疲劳分析方法中的名义应力法，其中DFR是结构细节本身固有的疲劳特性，是一种对构件质量和耐重复载荷能力的度量。

机身机加框结构通过框外缘条直接与蒙皮连接，长桁穿过机加框上的“鼠洞”(长桁通过孔)，通过角片与框连接，机加框的“鼠洞”属于机身结构的疲劳关键部位。在飞机详细设计阶段，为了验证长桁通过孔的疲劳强度，必须对该类型结构进行疲劳寿命分析，运输类飞机一般采用的是DFR疲劳分析方法。

现有的相关专利文献没有涉及本发明所述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种运输类飞机机身长桁通过孔的DFR疲劳计算方法，包括DFR值的确定、参考应力的计算以及疲劳寿命的分析等，运用该方法，可对运输类飞机机身长桁通过孔进行准确有效地计算。

本发明的技术方案是：

一种运输类飞机机身长桁通过孔的DFR疲劳分析，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据机身长桁通过孔的R角半径，确定该部位的DFR值；

步骤二、以全机有限元应力计算结果为基础，确定计算部位的参考应力σ_ref；

σ_ref＝1.5σ_g+1.3σ_b

式中：σ_g为长桁通过孔所在框外缘条应力；

V-框前后蒙皮剪流差；h-长桁通过孔高度；S-长桁间距；b-角片宽度；

t-框腹板厚度；h_F-框架高度。

步骤三、确定载荷谱中的最大应力、最小应力及应力比；

计算出该部位所有工况下的参考应力，构建原始应力谱，找出谱中的地-空-地最大应力σ_maxGAG和最小应力σ_minGAG，计算地空地应力比

步骤四、计算地-空-地损伤比λ；

地-空-地相对损伤D_GAG为：

对应力谱进行雨流计数后，计算每级应力水平的相对疲劳损伤∑D_i

计算地-空-地损伤比

σ_m0为疲劳特征参数，与材料有关。

步骤五、计算当量地－空－地循环数n_d；

第六步：计算地－空－地循环许用应力[σ_max]：