摘要：在航空发动机轮盘损伤容限设计中使用了无损检测可靠性(POD)的关键性指标a90/95。针对单尺寸参数POD研究的a90/95会造成涡流检测系统能力表征不准确的问题,通过分析轮盘人工刻槽缺陷的长度和深度因素对POD的影响,提出了一种基于双参数表征的模型辅助检测可靠性(MAPOD)模型。该模型假设由双尺寸参数向量x所描述的缺陷的涡流响应幅值服从正态分布,将仿真与涡流试验响应数据代入极大似然估计获取模型参数,进而计算得到表征检测系统的可靠性参数。通过对TC4缺陷产生的涡流信号进行分析,分别比较了缺陷数目对单参数模型与改进模型的影响程度。研究结果表明:相较于单参数POD模型,改进的MAPOD模型能以更少的样本数目、更准确地对无损检测系统能力进行表征,最终利用少量缺陷样本初步评估了航空发动机轮盘涡流检测系统检测能力,进一步为航空发动机检修周期以及损伤容限设计(DT)提供了重要依据。

摘要：针对随机块谱作用下飞机典型螺栓连接接头的疲劳失效,利用显微观测技术分析宏观和微观断口形貌特征,揭示螺栓连接结构细节的失效模式和微观失效机制。结合连接结构细节的疲劳载荷谱和微观疲劳条带特征,基于Paris公式定量反推接头的疲劳裂纹扩展和萌生寿命,建立载荷循环数、飞行小时数与疲劳裂纹长度之间的演化规律。研究表明,螺栓接头的疲劳裂纹萌生于螺栓孔下部表面应力集中处,呈多源模式,断面包括裂纹源区、扩展区和瞬断区等典型疲劳特征;寿命反推表明,两段函数式能够合理表征全寿命周期内疲劳裂纹扩展长度与载荷循环次数和飞行时间之间的演化规律;疲劳裂纹扩展和萌生寿命分别为3147.7 h、615.4 h,连接接头的设计方案与工艺尚需改进以满足安全寿命设计要求。

摘要：随着中国航空事业的发展,航空疲劳与结构完整性成为影响飞机结构寿命、安全性、可靠性的关键问题之一。经过多年来的努力,飞机结构从最初的静强度、安全寿命设计理念逐渐发展成以疲劳与结构完整性为指导的研制理念和方法,并在型号中取得了成功应用,使得新一代飞机结构的使用寿命、可靠性和经济性得到很大的提升。随着技术的发展和新型号的研制需求,这一领域又出现了许多亟待解决的新问题。本文从航空工业角度梳理了自2000年以来中国航空结构疲劳研究的进展和主要成果,重点介绍了在航空材料/结构/工艺、分析评估理论研究、疲劳试验技术以及飞机寿命管理等方面的研究进展和应用概况,在此基础上从型号研制及工程发展角度提出了对中国航空疲劳需要重点关注的研究方向的建议,以期为中国航空结构技术发展提供借鉴。

摘要：超声接触式脉冲反射法是碳纤维增强树脂基复合材料层板结构原位检测的主要方法。从超声检测系统的选择、对比试块设计要求和损伤检测与评定等方面,结合飞机复合材料层压板结构形式、损伤特性及外场检测环境,开展原位超声反射法检测技术研究,建立了典型损伤的超声信号特征图谱,为强度试验和外场飞机复合材料层板结构的超声检测提供技术支持。

摘要：针对3 mm厚度下航空铝合金薄板搅拌摩擦焊焊缝的检测需求,基于典型缺陷特征以及缺陷对焊接接头性能的影响规律分析,明确了搅拌摩擦焊无损检测应重点关注的缺陷类型;设计了不同深度和尺寸的隧道以及未焊透缺陷模拟样件,利用模拟缺陷样件验证了超声相控阵检测技术对铝合金搅拌摩擦焊中1 mm埋深0.2 mm孔径的隧道缺陷以及1.6 mm埋深2 mm长、0.2 mm深未焊透缺陷的检测能力,对3 mm厚度下搅拌摩擦焊实际样件的检测结果与X射线检测结果及断口观察结果吻合,超声相控阵检测技术可以用于3 mm以下航空铝合金薄板搅拌摩擦焊焊缝的检测。

摘要：疲劳裂纹是飞机结构主要损伤,及时识别并预警疲劳裂纹对保障飞机结构安全和完整性具有重要意义,基于银涂层的结构裂纹监测技术对裂纹萌生及小损伤敏感,具有在线、实时特点,应用前景广阔。本文面向飞机结构地面强度试验应用,设计开发了一种阵列式银粉涂层裂纹在线测量与预警系统,首先提出了一种分布式、多通道设计的总体架构,并对系统的软硬件展开了设计。最后对该系统进行了试验验证,结果表明,该系统可以实现对金属疲劳裂纹扩展的及时识别和报警。

摘要：变体机翼的结构需要具有优良的自适应性,文中探索了将柔性扁弹簧网结构应用到双圆管翼梁扭转的概念与原理之中,其中,内部是刚性管用来传递扭矩,外管由柔性结构组成,实现扭转变形;两管在翼梢端处相互连接,可使外管具有可设计性的扭转角。先建立其理论公式对其进行力学响应描述,再通过与有限元分析结果的对比,来检验理论公式的正确性。结果表明,在一定范围内,理论分析与数值仿真具有良好的一致性。

摘要：脉冲涡流(PEC)检测技术由于其深层缺陷检测能力和高灵敏度等优点,被应用于多层铆接结构内部缺陷的检测中。为了研究PEC矩形传感器的尺寸参数对多层铆接结构孔周裂纹缺陷检测性能的影响,采用有限元仿真软件COMSOL构建PEC矩形传感器的三维仿真模型,根据PEC在多层铆接结构中的分布规律,通过数值仿真研究探头结构参数以及中心轴偏移量对检测效果的影响。仿真测试结果表明:矩形探头长宽高尺寸比例在1:1.25:1.25时检测灵敏度最高,适宜多层铆接结构的孔周裂纹检测。同时发现,为了保证足够的检测灵敏度,在垂直裂纹缺陷的方向上,偏移量应小于1 mm,在与缺陷平行且重合的方向上,偏移量应小于0.2 mm。该研究结果为多层金属铆接结构孔周裂纹检测传感器尺寸参数设计提供依据。