[发明专利]一种多任务剖面下的飞机疲劳寿命计算方法

说明书

本申请提供了一种多任务剖面下的飞机疲劳寿命计算方法，所述方法包括：步骤一、确定给定飞机的目标寿命，任务剖面数量以及各任务剖面所占的比例；步骤二、获取第i个任务剖面的应力谱序列，应力循环列中包含多个应力循环对，确定每个应力循环对的地空地最大应力、地空地最小应力和地空地应力比；步骤三、确定第i个剖面下的第k个循环对的损伤和地空地损伤；步骤四、计算第i个剖面下的总损伤；步骤五、重复步骤二至四，得到所有剖面的各自损伤，并累加得到当量剖面损伤；步骤六、计算第i个剖面下基于当量剖面损伤的当量地空地循环数；步骤七、计算第i个剖面的最大许用应力；步骤八、计算第i个剖面的疲劳裕度；步骤九、计算该关键部位的裕度。

技术领域

本申请属于飞机疲劳设计技术领域，特别涉及一种多任务剖面下的飞机疲劳寿命计算方法。

背景技术

民用客机一般按短程、中程、远程给出三个飞行剖面和各自的寿命指标，在此约束下进行疲劳寿命计算。但对于其他使用类型较为复杂的军用飞机，任务剖面种类往往达到数个，且相对民用客机来说任务剖面复杂许多。同时，军用飞机给出的寿命指标也只有一个，无法再按照民用客机方法进行短程、中程、远程三个飞行剖面分别开展疲劳强度分析。因此，亟需发展一种多任务剖面下飞机疲劳寿命的计算方法，且针对同一关键部位应给出唯一的疲劳裕度值，指导结构的疲劳强度设计。

发明内容

本申请的目的是提供了一种多任务剖面下的飞机疲劳寿命计算方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种多任务剖面下的飞机疲劳寿命计算方法，所述方法包括：

步骤一、确定给定飞机的目标寿命N，任务剖面数量n以及各任务剖面所占的比例；

步骤二、获取第i个任务剖面的应力谱序列，应力循环列中包含多个应力循环对(σ_max,j，σ_min,j)，j＝1、2……m，m为第i个剖面的应力循环对的个数，确定每个应力循环对的地空地最大应力、地空地最小应力和地空地应力比；

步骤三、确定第i个剖面下的第k个循环对的损伤和地空地损伤；

步骤四、计算第i个剖面下的总损伤；

步骤五、重复步骤二至四，得到所有n个剖面的各自损伤，并与各自所占比例相乘后，累加得到当量剖面损伤；

步骤六、计算第i个剖面下，基于当量剖面损伤的当量地空地循环数；

步骤七、计算第i个剖面的最大许用应力；

步骤八、计算第i个剖面的疲劳裕度；

步骤九、计算该关键部位的裕度。

进一步的，各任务剖面所占的比例满足

式中，为第i个任务剖面所占比，i∈n。

进一步的，每个循环对的地空地最大应力、地空地最小应力和地空地应力比的计算方法为：

地空地最大应力σ_{max GAG,i}＝max(σ_max,1,σ_max,2,...,σ_max,m)；

地空地最小应力σ_{min GAG,i}＝min(σ_min,1,σ_min,2,...,σ_min,m)；

地空地应力比

进一步的，第i个剖面下的第k个循环对的损伤和地空地损伤的计算方法分别为：

第i个剖面下的第k个循环对的损伤：

第i个剖面下的第k个循环对的地空地损伤：