试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析_何宇廷

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1、第１６卷第１期空军工程大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．１６Ｎｏ．１２０１５年２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＩＲＦＯＲＣＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥＥＤＩＴＩＯＮ）Ｆｅｂ．２０１５试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析何宇廷１，高潮１，安涛１，张腾１，侯波１，肖剑波２（１．空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安，７１００３８；２．深圳航空有限责任公司，广东深圳，５１８１２８）摘要针对飞机结构安全寿命分析中样本容量偏少的问题，综合考虑结构分散性和载荷分散性的飞机结构疲劳寿命是否服从对数正态

2、分布或威布尔分布的情况，根据等损伤原理，将服役飞机实际飞行小时数等效转化为在同一试验载荷谱下的当量飞行小时数，以实现飞机结构试验疲劳寿命与服役使用数据的融合，采用随机右截尾情形下的极大似然估计方法估算疲劳寿命分布函数的参数，进行飞机结构安全寿命分析；最后以飞机结构疲劳寿命服从对数正态分布为例进行了算例分析，分析结果表明：在相同的可靠度和置信水平下，利用试验数据与服役使用数据融合方法可以显著增大样本容量，从而充分挖掘飞机结构可靠性的储备。关键词当量小时数；疲劳分散系数；似然函数；安全寿命ＤＯＩ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０

3、０９－３５１６．２０１５．０１．００１中图分类号Ｖ２１５．７文献标志码Ａ文章编号１００９－３５１６（２０１５）０１－０００１－０５ＡｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳａｆｅ－ｌｉｆｅｆｏｒＡｉｒｃｒａｆｔＳｔｒｕｃｔｕｒｅＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＦｕｓｉｏｎｏｆＴｅｓｔＤａｔａａｎｄＳｅｒｖｉｃｅＤａｔａ１，ＧＡＯＣｈａｏ１，ＡＮＴａｏ１，ＺＨＡＮＧＴｅｎｇ１，ＨＯＵＢｏ１，ＸＩＡＯＪｉａｎ－ｂｏ２ＨＥＹｕ－ｔｉｎｇ（１．ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＡｉｒＦｏｒｃｅＥｎｇｉｎｅ

4、ｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００３８；２．ＳｈｅｎｚｈｅｎＡｉｒｌｉｎｅｓＣｏ．Ｌｔｅ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８１２８，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓｈｏｗｔｏｒｅｃｏｎｃｉｌｅｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｄａｔａｔｏｓｏｌｖｅｆａｔｉｇｕｅｓａｆｅ－ｌｉｆｅｏｆａｉｒｃｒａｆｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＡｉｍｅｄａｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｏｂｅｄｉｅｎｔｔｏｔｈｅＬｏｇ－ｎｏｒｍａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｒＷ

5、ｅｉｂｕｌｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｆｌｙｉｎｇｈｏｕｒｓａｎｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｒｅｃｏｎｃｉｌｅｄｄｉｒｅｃｔｌｙｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｆｏｒｔｈｅａｉｒｃｒａｆｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＡｉｍｅｄａｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｄｉｓｏｂｅｄｉｅｎｔｔｏｔｈｅＬｏｇ－ｎｏｒｍａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｒＷｅｉｂｕｌｌｄｉｓ－ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｈｏｕｒｓｃａｎｂｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｏｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｆｌｙｉｎｇｈｏｕｒｓ

6、ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｅｓｔｌｏａｄｓｐｅｃ－ｔｒｕｍａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｑｕａｌｄａｍａｇｅｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｆｕｓｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｓｔｄａｔａａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｄａｔａ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅ－ｔｅｒｓｏｆｆａｔｉｇｕｅｓａｆｅ－ｌｉｆｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｃａｎｂｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｆｕｓｉｏｎｄａｔａ．Ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｓａｆｅ－ｌｉｆｅｆｏｒａｉｒｃ

7、ｒａｆｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｆｕｓｉｏｎｄａｔａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓａｍｐｌｅｃａｐａｃｉｔｙｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｏｂｖｉ－ｏｕｓｌｙａｆｔｅｒｔｈｅｄａｔａｆｕｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｌｉｆｅｒｅｓｅｒｖｅｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｓｅｘｃａｖａｔｅｄａｄｅｑｕａｔｅｌｙｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈ－收稿日期：２０１３－０５－０４基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１４７５４７０）作者简介：何宇廷（１

8、９６６－），男，四川阆中人，教授，博士生导师，主要从事飞机结构强度可靠性研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｙｔ６６６＠ｔｏｍ．ｃｏｍ引用格式：何宇廷，高潮，安涛，等．试验与服役数据融合的飞机结构安全寿命分析［Ｊ］．空军工程大学学报：自然科学版，２０１５，１６（１）：１?５．ＨＥＹｕｔｉｎｇ，ＧＡＯＣｈ