[发明专利]一种航空结构多轴随机疲劳载荷下在线损伤评估方法

权利要求书

1.一种航空结构多轴随机疲劳载荷下在线损伤评估方法，其特征在于：该方法针对航空结构疲劳关键部位，按照45度夹角粘贴三个应变片构成一个由三个应变传感器构建成的三轴45度的应变花传感器组，以此获得飞机等航空结构疲劳关键件裂纹易于萌生部位的应变载荷信息；对在线测量获得的应变数据信息，按照结构处于平面应力状态的受载情况进行简化分析，结合预先通过地面试验或有限元分析确定的应力集中系数，换算出结构件危险部位的正应变及剪切应变载荷数据信息；基于实时获得的正应变和剪切应变载荷历程，进行多轴在线实时循环计数，进而确定出一个半循环；某个半循环一旦计数出来，即刻采用基于应变的多轴损伤模型和线性损伤累积方法进行损伤计算和损伤累加；对每个在线测量得到的应变数据信息进行处理，最终实时获得监测部位的疲劳损伤情况。

2.根据权利要求1所述的一种航空结构多轴随机疲劳载荷下在线损伤评估方法，其特征在于：实现航空结构多轴随机疲劳载荷下在线损伤评估方法，具体步骤包括，

步骤1)：45度三轴应变花数据采集系统实时采集应变数据并按照所提出的简化方法进行转换，得到航空结构危险点部位的正应变及剪切应变；

步骤2)：以第一个数据采集点的正应变和剪应变为参考点实时计算每个数据点的相对等效应变，得到其相对等效应变时间历程；

步骤3)：获取相对等效应变历程的第一个峰值点，并将其作为实时截取载荷历程区间的参考点；

步骤4)：继续实时接收数据，计算并存储后续载荷历程的峰值数据点；

步骤5)：实时判读当前相对等效应变的峰值点数据是否大于或等于参考峰值点的相对等效应变数据；

步骤6)：若满足步骤5)中的判读条件，则在参考峰值点到当前相对等效应变峰值点载荷区间中截取与参考峰值点相对应变数据相等的连续载荷区间作为待计数载荷历程区间；如不满足判读条件则重复步骤4)、5)、6)；

步骤7)：对已获得的待计数载荷历程区间进行Wang-Brown计数，在线实时确定计数循环；

步骤8)：基于临界面多轴疲劳损伤模型，实时计算每个计数循环的疲劳损伤，并与之前计算的损伤值进行线性累加；

步骤9)：判读是否采集数据结束，如果数据采集结束则将当前最大相对等效应变峰值点之前剩余的载荷历程区间计为一个最大的半循环，并按照步骤8)进行疲劳损伤评估；如果数据采集继续进行，则重复步骤4)、5)、6)、7)、8)、9)；

步骤10)：一旦最大半循环损伤评估结束，则将当前最大等效应变数据点之后的载荷历程区间作为一个待计数载荷区间重复步骤7)8)，至此，在线实时循环计数及疲劳损伤评估完成。