機(jī)翼結(jié)構(gòu)耐久性-損傷容限與可靠性綜合分析方法及應(yīng)用軟件研究.pdf

1、隨著對(duì)軍機(jī)性能要求的不斷提高，特別是對(duì)機(jī)動(dòng)性和經(jīng)濟(jì)性要求的提高，現(xiàn)有的基于耐久性和損傷容限的可靠性設(shè)計(jì)體系已不能很好的滿足要求。發(fā)展一種全新的設(shè)計(jì)概念，研究相應(yīng)的分析方法，已經(jīng)成為當(dāng)前飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)迫切的需要。為了解決單獨(dú)進(jìn)行耐久性和損傷容限設(shè)計(jì)可能會(huì)造成的結(jié)構(gòu)重量或檢修成本增加的問(wèn)題，本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行了三個(gè)方面的研究工作：
　　1.改進(jìn)了耐久性/損傷容限綜合設(shè)計(jì)的概念、設(shè)計(jì)目標(biāo)并給出了綜合設(shè)計(jì)分析流程。針對(duì)現(xiàn)有

2、分析模型不能同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性和損傷容限綜合分析的問(wèn)題，以耐久性分析的概率斷裂力學(xué)(PFMA)方法和概率損傷容限方法為基礎(chǔ)，建立并改進(jìn)耐久性/損傷容限綜合分析模型。該模型是建立在結(jié)構(gòu)原始疲勞質(zhì)量(IFQ)的基礎(chǔ)之上的，利用隨機(jī)裂紋擴(kuò)展公式，得到裂紋隨機(jī)擴(kuò)展時(shí)間t后的裂紋分布。
　　2.建立基于TTCI服從三參數(shù)Weibull分布，雙參數(shù)Weibull分布和對(duì)數(shù)正態(tài)分布的三種反推法的安全余量表達(dá)式，并求解可靠度隨時(shí)間變化曲線。在求

3、解方法上采用了一次二階矩法，由該方法算出均值與標(biāo)準(zhǔn)差的比可直接得出可靠性指標(biāo)，避免了由理論推導(dǎo)求解三重積分的繁瑣，可以在初步設(shè)計(jì)階段對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行估算。在求解出可靠度隨時(shí)間變化曲線后，在指定的可靠性要求下分別利用耐久性分析方法和概率損傷容限方法預(yù)測(cè)出結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)壽命和裂紋擴(kuò)展周期，采用改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方法使兩者接近相等，這可以作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化的依據(jù)。
　　3.采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，利用Visual Basic語(yǔ)言將耐久性的幾種方法，即耐