[发明专利]一种疲劳试验加载谱形成方法和装置及疲劳性能测试方法

说明书

本发明涉及一种疲劳试验加载谱形成方法和装置及疲劳性能测试方法，属于飞行器环境工程技术领域，解决了现有载荷加载控制系统无法直接识别结构疲劳载荷谱并且无法进行载荷施加的问题。一种疲劳试验加载谱形成方法包括：确定在待测结构件的各个加载截面上施加的载荷方向和与载荷方向相对应的载荷值以形成载荷情况表；根据载荷情况表和载荷的变化时间，按载荷变化顺序生成多个步指令；以及按照飞‑续‑飞疲劳载荷谱的结构，根据不同的载荷工况，将多个步指令组成对应载荷工况的载荷序列块谱。能够将结构疲劳载荷谱转换为加载控制系统识别的疲劳试验加载谱，在保证试验准确度、有效性的基础上，提高了试验效率。

技术领域

本发明涉及飞行器环境工程技术领域，尤其涉及一种疲劳试验加载谱形成方法和装置及疲劳性能测试方法。

背景技术

结构疲劳载荷谱是结构件疲劳性能考核的重要条件与依据。结构疲劳性能考核试验中疲劳载荷的施加是通过载荷加载控制系统实现，但该载荷加载控制系统无法直接识别结构疲劳载荷谱，无法进行载荷施加。需要进行从疲劳载荷谱(疲劳载荷谱是大小、方向随时间作周期性或不规则的改变的载荷或应力)到疲劳试验加载谱的转换，转换成加载控制系统能够识别的疲劳试验加载谱，从而顺利完成结构件疲劳性能考核。需要一种合理高效的载荷等效转换方法，提高试验可行性及试验效率。疲劳载荷谱的实现是由载荷加载控制系统完成。但原始的疲劳载荷谱无法在加载控制系统上直接实现，需要进行适当的等效转换，转换后的谱称为疲劳试验加载谱。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种疲劳试验加载谱形成方法和装置及疲劳性能测试方法，用以解决现有载荷加载控制系统无法直接识别结构疲劳载荷谱并且无法进行载荷施加的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种疲劳试验加载谱形成方法，包括：确定在待测结构件的各个加载截面上施加的载荷方向和与所述载荷方向相对应的载荷值以形成载荷情况表；根据所述载荷情况表和载荷的变化时间，按载荷变化顺序生成多个步指令；以及按照飞-续-飞疲劳载荷谱的结构，根据不同的载荷工况，将所述多个步指令组成对应载荷工况的载荷序列块谱。

上述技术方案的有益效果如下：本申请实施例提供疲劳试验加载谱形成方法，将结构疲劳载荷谱转换为加载控制系统识别的试验加载谱，在保证试验准确度、有效性的基础上，提高了试验效率。

基于上述方法的进一步改进，在形成所述载荷情况表之前，还包括：对飞行器的不同飞行阶段进行分析，以确定多个载荷工况，其中，所述待测结构件为飞行器或者飞行器中的部件；确定所述每个载荷工况的航向载荷、侧向载荷和/或纵向载荷；以及分别将所述航向载荷、所述侧向载荷和/或所述纵向载荷划分为X方向载荷、Y方向载荷和Z方向载荷以确定载荷施加方向。

基于上述方法的进一步改进，所述多个载荷工况包括地面滑行、离场机动、爬升突风、平飞突风和平飞机动。

基于上述方法的进一步改进，所述X方向载荷为轴向载荷；所述Y 方向载荷为竖直方向载荷；以及所述Z方向载荷为水平方向载荷，其中，所述Z方向载荷与所述X方向载荷和所述Y方向载荷垂直。

基于上述方法的进一步改进，形成载荷情况表进一步包括：将X方向载荷划分为+X方向载荷和-X方向载荷；将Z方向载荷划分为+Z方向载荷和-Z方向载荷；以及所述Y方向载荷为垂直向下的载荷。

基于上述方法的进一步改进，根据以下原则形成所述载荷情况表：先施加Y方向载荷；以及然后施加所述X方向载荷和所述Z方向载荷，其中，通过以下顺序施加对称方向载荷：顺序施加+X方向载荷或-X方向载荷、X方向的零载荷以及-X方向载荷或+X方向载荷；以及顺序施加+Z 方向载荷或-Z方向载荷、Z方向的零载荷以及-Z方向载荷或+Z方向载荷。

基于上述方法的进一步改进，所述飞行器中的部件包括吊挂接头、油箱舱和战斗部舱。