[发明专利]基于飞机实际结构件裂纹尖端局部实测应变的模拟件载荷转化方法

摘要

本发明公开了基于飞机实际结构件裂纹尖端局部实测应变的模拟件载荷转化方法，涉及疲劳寿命试验领域，该方法的步骤为：(1)测量裂纹长度并粘贴应变片；(2)将测量得到的应变转化为局部应力；(3)使用得到的局部应力计算应力强度因子；(4)通过得到的应力强度因子计算出名义应力并判断计算结果是否准确；(5)使用计算得到的名义应力求得试验模拟件的载荷。转化结果说明该方法能准确快速地完成带有裂纹的实际结构件载荷向试验模拟件载荷的转化。

主权项

1.基于飞机实际结构件裂纹尖端局部实测应变的模拟件载荷转化方法，其特征在于：该方法的实施步骤为，步骤1)：测量实际结构件缺口根部裂纹长度a，将1号应变片和2号应变片贴在裂纹尖端，使测量的应变方向与裂纹垂直，且保证两个应变片连线在裂纹的延长线上，记1号应变片和2号应变片与裂纹尖端的距离分别为r1和r2，且使r1和r2大于0.1倍的裂纹长度a；步骤2)：将1号应变片和2号应变片测得的应变值分别记为ε1和ε2，并使用胡克定律求得对应的局部应力值σy1和σy2，公式如下：σ＝EεE为弹性模量；ε为应变；σ为应力；步骤3)：通过如下裂纹尖端应力场计算公式可求得σy1和σy2对应的应力强度因子KI1和KI2KI为应力强度因子；σy为局部应力；r为应变片与裂纹尖端的距离；步骤4)：使用应力强度因子计算公式可以求得K_I1和K_I2对应的名义应力σ₁和σ₂：σ为名义应力，KI为应力强度因子；α为缺口形状因子；a为裂纹长度的一半；考察σ1和σ2的差值，如果二者差值大于其平均值的5％，则需要重新返回步骤1)进行重新测量和贴片，否则进行下一步；步骤5)：使用求得的名义应力σ1和σ2的平均值乘以模拟件危险点部位的截面面积s，即可求得模拟件的试验载荷F。