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飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量评估方法

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工程科学学报 2021年第3期43卷 442-450页

作者：高志刚何宇廷马斌麟张天宇空军工程大学航空工程学院西安710038

为了对飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量进行评估,本文首先对飞机机翼缘条结构中常用的BXXX铝合金紧固孔试件分别开展了高、中、低3种应力水平下的疲劳试验,通过断口判读和反推得到3组关于裂纹长度a和疲劳寿命t的(a−t)数据,在此基础... 详细信息

为了对飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量进行评估,本文首先对飞机机翼缘条结构中常用的BXXX铝合金紧固孔试件分别开展了高、中、低3种应力水平下的疲劳试验,通过断口判读和反推得到3组关于裂纹长度a和疲劳寿命t的(a−t)数据,在此基础上应用当量初始缺陷尺寸(EIFS)控制方程对每个试件的EIFS值进行计算并初步评估,验证了在不同应力水平下紧固孔结构细节的EIFS无显著性差异;得到了紧固孔结构细节的裂纹萌生时间(TTCI)分布,在指定应力水平下对紧固孔结构细节95%置信水平下的经济寿命进行预测,并与设计寿命进行对比,提出了一种不同超越概率P下的结构细节当量初始缺陷尺寸模型,基于给定5%的裂纹超越概率,对结构细节的通用EIFS分布进行评估.通过以上对飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量的三重评估,得到综合评估结果:飞机机翼缘条紧固孔细节原始疲劳质量满足要求.

关键词：机翼缘条紧固孔原始疲劳质量当量初始缺陷尺寸裂纹超越概率质量评估

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机翼用铝合金材料原始疲劳质量对比

航空学报 2021年第5期42卷 332-341页

作者：高志刚何宇廷马斌麟张天宇空军工程大学航空工程学院西安710038

当前航空工业的发展对于超高强铝合金材料的需求十分迫切,实现该材料的国产化并达到良好的质量效果至关重要。为了对中国航空工业中常用的7XXX新型铝合金材料的原始疲劳质量(IFQ)进行评估,选取裂纹萌生时间(TTCI)和当量初始缺陷尺寸(EI... 详细信息

当前航空工业的发展对于超高强铝合金材料的需求十分迫切,实现该材料的国产化并达到良好的质量效果至关重要。为了对中国航空工业中常用的7XXX新型铝合金材料的原始疲劳质量(IFQ)进行评估,选取裂纹萌生时间(TTCI)和当量初始缺陷尺寸(EIFS)作为对比参量,分别对中国飞机机翼用7XXX紧固孔试件和俄系BXXX紧固孔试件开展了低、中、高3种应力水平下的疲劳试验,通过对比分析得到了两种试件在不同应力水平下的TTCI趋于一致,最大仅相差3.71%;得到了每个试件的EIFS,应用疲劳统计学方法验证了两种试件材料各自的EIFS值无显著性差异;提出了一种不同超越概率下的结构细节当量初始缺陷模型,直接有效地对飞机结构细节的质量风险进行了评估;建立并对比分析了两种试件结构细节的通用EIFS分布,结果均小于中国军用手册规定的0.125 mm,且在超越概率为5%时,7XXX材料的通用EIFS值要小于BXXX材料的通用EIFS值。

关键词：飞机机翼原始疲劳质量裂纹萌生时间当量初始缺陷尺寸国产化效果评估

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原始疲劳质量评定和裂纹扩展方法研究

航空材料学报 2011年第5期31卷 91-94页

作者：杨谋存聂宏南京工业大学机械与动力工程学院南京210009 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

在对带有一个铆接孔的试件进行试验研究的基础上,利用性能退化失效曲线,提出了一种新的初始疲劳质量和裂纹扩展速率的确定方法。根据试验结果和理论推导,建立了裂纹扩展长度与加载循环次数的函数关系。在此基础上,估算了EIFS值,并用指... 详细信息

在对带有一个铆接孔的试件进行试验研究的基础上,利用性能退化失效曲线,提出了一种新的初始疲劳质量和裂纹扩展速率的确定方法。根据试验结果和理论推导,建立了裂纹扩展长度与加载循环次数的函数关系。在此基础上,估算了EIFS值,并用指数函数拟合方法估计了疲劳裂纹扩展速率。最后通过对临界裂纹尺寸的理论计算验证了新方法的可行性和有效性。

关键词：性能退化失效当量初始缺陷尺寸裂纹扩展速率耐久性分析临界裂纹尺寸

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飞机机翼壁板紧固孔细节原始疲劳质量评估

西北工业大学学报 2018年第1期36卷 91-95页

作者：周俊杰王生楠西北工业大学航空学院陕西西安710072

为验证某飞机机翼下壁板紧固孔细节原始疲劳质量是否满足设计要求,建立了评估其原始疲劳质量的有效方法。首先完成了螺栓连接试验件的疲劳试验及疲劳断口判读,建立了3种不同应力水平下的裂纹萌生时间分布,并在此基础上获得通用当量初始... 详细信息

为验证某飞机机翼下壁板紧固孔细节原始疲劳质量是否满足设计要求,建立了评估其原始疲劳质量的有效方法。首先完成了螺栓连接试验件的疲劳试验及疲劳断口判读,建立了3种不同应力水平下的裂纹萌生时间分布,并在此基础上获得通用当量初始缺陷尺寸分布;提出一种可靠度为95%的细节疲劳寿命预测方法,基于经济寿命准则,实现对紧固孔细节的原始疲劳质量评估;最后使用此方法与基于满足双95%要求的EIFS值对飞机机翼下壁板紧固孔原始疲劳质量进行了评估,结果表明,该飞机机翼下壁板紧固孔细节原始疲劳质量满足设计要求。

关键词：试验设计紧固孔原始疲劳质量裂纹萌生时间当量初始缺陷尺寸经济寿命

基于应力严重系数和概率断裂力学的耐久性分析方法

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中国机械工程 2007年第17期18卷 2079-2082页

作者：杨谋存聂宏童明波南京工业大学南京210009 南京航空航天大学南京210016

将应力严重系数和概率断裂力学结合起来,提出一种新的连接件耐久性分析方法。在新方法中,假设结构细节的原始疲劳质量不受形状、工艺参数和装配状态等影响,而只与材料的缺陷如气孔、夹杂等有关。在此基础上,建立应力严重系数与裂纹扩展... 详细信息

将应力严重系数和概率断裂力学结合起来,提出一种新的连接件耐久性分析方法。在新方法中,假设结构细节的原始疲劳质量不受形状、工艺参数和装配状态等影响,而只与材料的缺陷如气孔、夹杂等有关。在此基础上,建立应力严重系数与裂纹扩展速率的关系以确定不同连接件的裂纹扩展寿命。由于结构的原始疲劳质量只和材料缺陷相关,而与结构形式等无关,故新方法不需要大量的试验数据,可节省大量的费用和时间。对某连接件的试验和分析验证了该方法的可行性和准确性。

关键词：应力严重系数概率断裂力学原始疲劳质量裂纹扩展速率当量初始缺陷尺寸

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飞机结构紧固孔耐久性符合性检查与评估

南京航空航天大学学报 2008年第4期40卷 493-496页

作者：杨波童明波董登科王俊扬南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016 中国飞机强度研究所西安710065

为确保结构原始疲劳质量获得有效控制,本文研究了制造过程中紧固孔表征的飞机机体结构耐久性,通过符合性检查与评估判断出厂交付使用的飞机机体结构是否拥有设计所预期的耐久性。在总结设计与分析过程中的专家知识和计算方法基础上,完... 详细信息

为确保结构原始疲劳质量获得有效控制,本文研究了制造过程中紧固孔表征的飞机机体结构耐久性,通过符合性检查与评估判断出厂交付使用的飞机机体结构是否拥有设计所预期的耐久性。在总结设计与分析过程中的专家知识和计算方法基础上,完成了相应的检查和评估专家系统。经过试验分析检验,该系统可以很好地对现行飞机结构细节进行耐久性符合性检查与评估,在保证飞机机体结构安全性的基础上,有效提高其经济性。

关键词：飞机结构符合性检查耐久性紧固孔原始疲劳质量裂纹形成时间当量初始缺陷尺寸

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飞机典型连接结构原始疲劳质量评估

机械强度 2016年第3期38卷 480-484页

作者：张胜何宇廷张腾李昌范张浩宇空军工程大学航空航天工程学院西安710038

在谱载下对单片通孔试件及三种不同长度的双片紧固孔试件进行了耐久性试验研究。考虑螺栓干涉量、螺栓紧固力等特征,通过三维有限元仿真得到了结构的薄弱部位。根据结构的耐久性试验分析结果,提出了一种用于结构原始疲劳质量(IFQ)评估的... 详细信息

在谱载下对单片通孔试件及三种不同长度的双片紧固孔试件进行了耐久性试验研究。考虑螺栓干涉量、螺栓紧固力等特征,通过三维有限元仿真得到了结构的薄弱部位。根据结构的耐久性试验分析结果,提出了一种用于结构原始疲劳质量(IFQ)评估的"裂纹超越数概率比较法",并建立了各组试件的控制应力水平曲线与之对比。结果表明,本文提出的结构IFQ评估方法有效,双片紧固孔试件的IFQ高于单片通孔试件,且随结构长度的减小而提高。

关键词：耐久性原始疲劳质量当量初始缺陷尺寸有限元分析

Ti-6Al-4V钛合金紧固孔件原始疲劳质量评定和符合性检查

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热加工工艺 2010年第24期39卷 21-23,37页

作者：王晓森刘庆华王宇魁岳珠峰西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129 中航工业陕西飞机工业(集团)有限公司陕西汉中723213

对Ti-6Al-4V钛合金紧固孔试样进行了疲劳裂纹扩展试验。通过在随机载荷谱中添加标识谱,使断口上形成可判读的疲劳条带,采用疲劳条带与体视显微镜相结合的方法获得试样的随机载荷谱作用下孔边自然萌生裂纹扩展的a-N数据,并用SEM对疲劳断... 详细信息

对Ti-6Al-4V钛合金紧固孔试样进行了疲劳裂纹扩展试验。通过在随机载荷谱中添加标识谱,使断口上形成可判读的疲劳条带,采用疲劳条带与体视显微镜相结合的方法获得试样的随机载荷谱作用下孔边自然萌生裂纹扩展的a-N数据,并用SEM对疲劳断口观察。由TTCI反推EIFS方法,建立了描述孔边裂纹细节原始疲劳质量(IFQ)的当量初始缺陷尺寸(EIFS)分布,并进行了紧固孔符合性检查,满足控制要求。

关键词：钛合金紧固孔原始疲劳质量符合性检查当量初始缺陷尺寸

用不同方法评估2024-T62铝合金结构件的原始疲劳质量

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机械工程材料 2013年第2期37卷 17-20页

作者：王晓光何宇廷张腾冯宇空军工程大学工程学院西安710038

以2024-T62铝合金锪窝铆接结构试样为对象,通过耐久性试验和断口分析,得到了试样的疲劳裂纹扩展数据;再采用传统的原始疲劳质量(IFQ)量化评估方法和裂纹超越数概率比较法对试样的IFQ进行对比评估,并用控制应力水平曲线进行了验证。结果... 详细信息

以2024-T62铝合金锪窝铆接结构试样为对象,通过耐久性试验和断口分析,得到了试样的疲劳裂纹扩展数据;再采用传统的原始疲劳质量(IFQ)量化评估方法和裂纹超越数概率比较法对试样的IFQ进行对比评估,并用控制应力水平曲线进行了验证。结果表明:裂纹超越数概率比较法得到的IFQ评估曲线更准确,控制应力水平曲线验证了其准确性。

关键词：耐久性原始疲劳质量当量初始缺陷尺寸