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题目:民用飞机作动器结构疲劳寿命设计与评定方法研究

关键词:作动器,S-N曲线,疲劳寿命,名义应力法

  摘要



        飞机作动器是飞行员实现飞机控制的重要部件,是控制飞机飞行姿态的重要结构,飞机的航向控制、姿态控制以及机动飞行等的实现,都要通过作动器带动舵面的偏转才能实现,对其疲劳寿命进行研究对保障飞机安全性与适航性具有重要的意义。因此,本文研究了作动器主承力部件耳环、筒体与活塞的疲劳可靠性。

        1)使用有限元方法研究了作动器主承力部件耳环、筒体与活塞的静强度、应力集中系数与有效应力集中系数,分析工作表明,在室温以及工作温度环境下,作动器结构承担极限载荷时安全系数均大于1,满足静强度设计要求;

        2)采用等效单元解决液压油单元的模拟问题,建立了作动器动力学分析的有限元模型,计算了自由振动模态与屈曲载荷,计算结果表明,极限载荷远小于屈曲载荷,作动器工作时不会发生失稳。

        3)使用名义应力法对作动器主要承力部件疲劳寿命进行了分析,估算了作动器在指定疲劳载荷谱下的疲劳累积损伤和疲劳寿命,估算结果表明,作动器结构疲劳寿命能达到设计目标要求;

        4)搭建了作动器疲劳试验系统,进行了疲劳寿命验证试验,验证了作动器在指定载荷谱下的疲劳可靠性与安全性。