飞机铝合金壁板结构广布疲劳多裂纹扩展与剩余强度研究

作     者：王锋 秦剑波 梁振武 赵李韬 侯成 范学领 WANG Feng;QIN Jianbo;LIANG Zhenwu;ZHAO Litao;HOU Cheng;FAN Xueling

作者机构：航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710000 北京宇航系统工程研究院北京100076 太原理工大学机械与运载工程学院应用力学研究所太原030024 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710000 

基　　金：国家科技重大专项资助项目(J2019-IV-0003-0070) 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2022年第10期

页      码：87-95,74页

摘      要：随着航空工业的发展,飞机经过长时间服役,其广布疲劳损伤带来的飞机服役可靠性问题日益受到关注。针对飞机铝合金壁板结构开展了疲劳裂纹扩展试验与剩余强度拉伸试验,以及数值仿真研究,并采用塑性区连通准则、表观断裂韧性准则、净截面屈服准则和韧带平均应力准则4种典型的多裂纹连通准则对其剩余强度进行了对比分析。结果表明:随着疲劳裂纹的逐渐扩展,裂纹尖端应力强度因子逐渐增大,裂纹扩展速率逐渐增大。对于含多裂纹的铝合金壁板结构,建立剩余强度与裂纹总长度的关系更能准确体现机身壁板在实际服役过程中的剩余强度变化。与其他3种准则相比,塑性区连通准则可以控制含等长度裂纹与非等长度裂纹的铝合金壁板结构剩余强度的预测结果与试验结果的相对误差在5%以内,是4种准则中预测精度最高的,因此,塑性区连通准则对飞机铝合金壁板结构广布疲劳损伤设计具有良好的指导意义。

主 题 词：飞机铝合金壁板结构 广布疲劳损伤 疲劳裂纹扩展 裂纹连通准则 剩余强度 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

D　O　I：10.16731/j.cnki.1671-3133.2022.10.014

馆 藏 号：203115469...