摘要：复合材料手册(CMH-17G)中全面地更新了B基准值单点法的计算流程,主要为统计模型的选取以及离散系数的修正。为了对复合材料B基准值统计方法进行研究,本文针对T800级碳纤维树脂基复合材料,规划了两种铺层比例的开孔拉伸试验,获取了它们在室温干态和低温干态下的开孔拉伸强度值;分别研究正态分布、威布尔分布和对数正态分布下的B基准值计算流程,从而得出不同统计模型下复合材料的B基准值。研究结果表明:正态分布计算的B基准值相对威布尔分布计算的B基准值平均可提高3%;使用CMH-17G中规定的离散系数修正方法,与不修正离散系数相对比,B基准值平均下降了9%,从而对鉴定试验中未显现的变异性进行补偿,进一步确保复合材料结构的使用安全性。

摘要：针对弹片的热机械疲劳(TMF)试验要求,采用机械设计技术、机电技术、冷却技术、计算机技术和数据采集技术,提出了压力载荷和热载荷的加载方法,建立了2种载荷5个试验件的并联试验控制系统,并设计了弹片热机械疲劳试验器。试验结果表明:该系统能够同时模拟服役环境下弹片的压力载荷和热载荷。利用该试验系统进行了弹片的热机械疲劳试验,试验结果再现了弹片在服役状态下的失效模式。试验系统具有良好的重复度、较高的加载频率和加载精度。压力载荷最大相对误差为2.4%,绝对误差小于0.5N。温度载荷最大相对误差为3.55%,最大绝对误差为3.89℃。

摘要：新一代先进战斗机对机体平台的要求可以总结为轻重量、长寿命、多功能以及高承载。实现这个目标,除了材料与制造(新材料、新工艺、新结构/装配)的贡献,主机所强度设计/分析/验证技术也必须提升以适应先进战斗机的研制要求。本文阐述了强度设计团队围绕结构完整性要求,近年来在结构强度设计/分析/验证方面的研究成果、技术发展与设计实践,主要包括:面向新一代战斗机强度设计与验证的规范架构,基于多维包线的结构载荷筛选技术,基于统一模型的全机内力分析技术,复合材料整体化结构分析技术,高精度快速细节应力分析技术,内埋武器舱预紧舱门原理与强度设计,双曲面加筋壁板快速建模及声疲劳分析方法,结构故障预测与健康管理系统设计等。上述研究成果已成功应用于新一代战斗机机体平台研制。

摘要：先进战斗机S型进气道的内流场分离使进气道薄壁结构承受严重的振动噪声载荷,对进气道蒙皮及支撑结构的声疲劳寿命影响极大,增加了战斗机的维护维修成本。因此,S型进气道结构抗声疲劳动强度设计是新一代先进战斗机的设计难点。针对战斗机进气道结构声疲劳问题,从气动噪声预计、声振耦合动响应分析方法、进气道有限元快速建模方法以及结构声疲劳寿命预计等方向开展了系统的研究,建立了进气道抗声疲劳设计方法,并通过试验验证,分析结果与试验一致性良好,为战斗机进气道结构强度设计提供了有效的技术手段。

摘要：针对基于应变测量的载荷分布反演,首先对比分析现有几种影响系数法,并讨论影响载荷反演精度的几个关键问题。为解决单位载荷工况选取的难题,提出一种基于施密特正交化的最大垂直距离逐步筛选基工况法,从设计载荷工况库中筛选载荷基工况和应变基工况,建立一套完整的工程可行的载荷分布反演流程。为解决反向矩阵病态化的难题,引入Tikhonov正则化方法。以某型飞机机翼疲劳试验作动筒载荷和光纤传感器数据为算例,假设3种应变测量误差情况(无误差、5%随机误差、10%随机误差),验证了提出的载荷分布反演方法具有很高的预测精度和鲁棒性,可为新一代航空航天器的结构健康监控提供一条可靠的载荷识别途径。

摘要：飞机结构检查周期的制定需要保证结构在服役期间具有一定的可靠性,但多传力路径耳片结构中各层耳片的失效存在相关性,传统的并联系统可靠性分析方法已经不适用于该结构的可靠性分析。为解决这一问题,基于载荷共享并联系统提出了一种多传力路径耳片结构的可靠性建模方法。首先,基于载荷共享并联系统的基础理论和耳片设计准则,确定了多传力路径耳片结构的载荷共享原则和寿命等效原则;在此基础上,应用条件概率和全概率公式对任意三传力路径耳片结构进行可靠性建模,并应用于结构检查周期的校核;最后,以某型飞机的“铝-钛-铝”复合连接的耳片结构为例进行了应用分析,验证了方法的适用性和有效性。结果表明:相比传统的并联系统可靠性模型和基于对数正态分布模型的可靠性分析方法,所提方法能够很好地反映多层耳片间的相关失效,更符合多传力路径耳片结构的失效特性,从而为多传力路径耳片结构的可靠性分析提供了一种新的方法,可用于检查周期的校核和优化。

摘要：为确保大型橡胶容器的运输适航性,依据中国民用航空局对运输类飞机的应急着陆过载要求,开展着陆冲击试验系统设计。通过冲击平台仿真设计与校核、波形发生器仿真设计、摆锤系统与导向机构设计,构建了着陆冲击试验系统,有效负载约达20 t,最大冲击载荷达到400 t。选取大型橡胶容器作为典型空运物资进行应急着陆实装试验验证,结果表明:冲击波形均近似为三角波,与仿真曲线波形相似,过载峰值分别为侧向1.54g、航向3.06g、9.02g、16.20g,与目标峰值最大相对误差小于3%,峰值对应时间大于50 ms,试验系统符合设计要求。该试验系统可用于空运平台的研制,对于确保飞行安全、降低研制风险、提高空运适航性具有重要的意义。

摘要：介绍了全机地面强度试验及验证要求,分析了试验的新问题和新挑战。通过试验顶层规划,采用全新设计模式、先进的加载技术,从试验的边界条件、综合平台、动力系统、测量与控制、损伤检测与监测等方面制定了总体技术方案。研究并应用了全硬式单侧双向加载技术、试验综合平台设计技术、试验边界条件模拟技术、动力系统设计技术等多项新技术,提高了设计效率、加快了试验实施速度、提升了试验安全性和可靠性。这些新技术在新一代战斗机多架次全机静力/疲劳试验中成功应用,结果表明各试验系统安全、可靠,达到了试验要求和预期试验目标,实现了全机地面强度试验技术的跨越式进步,技术成果为后续型号试验提供了较高参考价值。

摘要：大迎角(AoA)机动飞行能力是先进战斗机的标志性指标之一,中国先进战斗机采用V型垂尾布局的气动设计方案,可充分实现其良好的大迎角机动可控飞行。飞机在大迎角机动飞行时,前机身分离流所产生的高强度脱体涡破裂后产生的非定常扰流将不可避免地打在V型垂尾翼面上,导致V尾结构发生严重的抖振,这不仅会影响飞机的飞行品质等性能,还会导致V尾结构的疲劳损伤,大幅增加飞机的使用维护成本。本文详细阐述了其研发设计过程中攻克的以下关键技术:全动V尾抖振风洞试验"刚/弹"组合模型的设计技术与风洞试验方法,抖振风洞试验的动态测试结果向飞机尺度进行相似转换的原理;基于RANS/LES混合算法进行V尾结构抖振响应的CFD/CSD耦合计算方法;基于正加速度反馈(PAF)的V尾抖振响应压电控制技术;V尾抖振动态疲劳载荷谱的编谱方法与试验实施方案。本文为解决中国先进战斗机、无人机V尾结构抗抖振动强度设计与验证建立了一套较完备理论分析技术、设计准则和试验方法。

摘要：钛合金材料在飞机结构设计中有着广泛的应用,在恶劣的振动和热耦合环境中容易发生热振耦合疲劳破坏,振动疲劳破坏严重影响飞机的飞行安全。为了获得热振耦合环境下较优的钛合金结构设计细节形式,设计了热振耦合振动疲劳试验件和试验系统,在150℃温度条件下进行了TC4钛合金材料蒙皮+不同结构形式支撑和不同铆钉形式(半圆头铆钉和平头抽芯铆钉)铆接试验件进行振动疲劳试验。对试验结果数据统计归纳、对比,得出:同结构类型试验件,宽度相同、铆钉(抽钉)数量相同,平头抽钉连接试验件固有频率相对较高;而试验件宽度相同、铆钉类型相同、铆钉数量不同,铆钉数较多的试验件固有频率较高;半圆头铆钉连接件破坏多数表现为铆钉脱落,抽芯铆钉连接件破坏表现为蒙皮裂纹;抽芯铆钉相比半圆头铆钉连接件,其振动疲劳寿命较长;试验分别用6倍铆钉直径间距和4倍铆钉直径间距抽芯铆钉连接结构作对比,6倍铆钉直径间距试验件振动疲劳寿命较长。这些试验结论可以作为飞机结构设计中薄壁结构设计的重要参考。