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1、年月陕西理工学院学报的第卷第期一一仪刃一文章编号法结构细节疲劳强度分析,衰伟孙秦西北工业,大学航空学院陕西西安的。摘要论述了细节疲劳强度颇定值的意义及各个值之间的关系通过对招一,试脸,合金竹试件在种不同加工状态下的试验研究结果分析表明单纯地,而挤压强化却明显提高了孔的细节疲劳改善孔的表面粗糙度对其疲劳强度没有明显的影响。强度〔关键词』细节疲劳强度额定值疲劳试脸疲劳寿命中图分类号文献标识码及法世纪年代,波音飞机公司引人了一种简单实用的民用飞机耐久性分析方法,即细节疲劳额定值法,简称面法。细节疲劳强度额定值是结构本身固有的疲劳性能特征,是,。川值一种对结构件质量和耐重复载荷能力的度量它与使用的载
2、荷无关,,,二,是指在应力比置信度为可靠度为要求下结构能承受次循环所对应的最大名义应力值疲劳强度,其上限为即细节疲劳强度截止值,下限为氏即结构允许使。用的最小值法以结构细节固有的疲劳性能品质入肋,灿,,,作为疲劳性能参数来估算结构细节疲劳寿寿命寿命命,该方法简单可靠的特点使得其在民用飞机蓄言疲劳寿命设计及耐久性分析中得到了广泛的应用,并且在军用飞机疲劳分析工作中也逐渐得〔’。,通过标准试件的试验可以得到较多的应用。叻和、的八到基本结构细节的只侧只暇义基准值,而结构件的是根据该结构件与,、彼止位曲践吸上限标准件的差异对,从孔的充填状况合金、、表面处理材料叠层螺栓加紧状况等方面进行曲峡下限。修正
3、得到的结构件的值与该结构所包含的危险细节个数有关,危险细节越多,该结构的值越接近其。,这一特征是由结构疲劳图各皿值之间的关系。。。额定系数来表示的以上各之间的关系如图所示试验带。,孔的结构细节有多种加工方式钻孔是最常规的但加工精度较低铰孔可以提高孔的加工精,,,度改善孔的表面粗糙度可以减少由加工所造成的试验件的缺陷降低疲劳试验的分散性而对已加工,,可,的孔进行挤压强化则在孔边形成压应力在结构件受外力的情况下以平衡一部分外力弱化了孔的收稿日期仪巧一一作,,,西北工业大学砚士生,。者筒介袁伟一男陕西靖边县人主要研究方向为载运工具安全及可靠性保障技术陕西理工学院学报第卷应力集中,从而有效地提高了结
4、构件的疲劳性能。本文对铝合金一竹试件在钻孔、铰孔及挤压强化这种不同的加工条件下的疲劳性能进行试验研究,分析孔的表面粗糙度及孔边残余应力对孔的。疲劳性能的影响试验采用如图所示的风基准值试验件,试件厚度,试件宽度,孔径了,孔间距,孔的应力集中系数约为凡二,这种形式的试验件能够很好地体现结构的孔细节。试验在美国巧一液压伺服疲劳试验机上进行,试验机静态载·‘,簇。试验波形为,试脸件荷精度动态载荷精度正弦波应力图二,二巧,。比试验频率试验温度℃为了保证试验的可靠度,要求选择一适当的载荷水平,使每组试验有不少于件的特征寿命口二护一、,之间,特征寿命为各疲劳寿命的几何平均’,即—二’‘“,“二青客其中,为
5、分布函数的形状参数,决定了山分布的概率分布函数,在大量的疲劳试验数据,二。。统计的基础上铝合金的分布函数的形状参数一般取试验结果如表所示表试验结果试件状态载荷循环次数从钻孔,饺孔卯挤压强化孔疲劳强度分析、、大量的试验结果和实际应用资料的统计分析表明由于结构件加工精度原始缺陷材料的不均匀、试验条件或使用,性环境等因素的影响使得名义上一致的结构在试验或使用的过程中其寿命存在较大,。,的分散性是一个随机变量分布能很好的拟合疲劳寿命分布而且分布的最大特点就是其概率密度,函数存在最小安全寿命利用该理论在极高的可靠度范围内所给出的安全寿命或最小安。,全寿命仍然比较符合实际情况因此假设试验的疲劳寿命服从双
6、参数分布其分布函数二一。,。,,一川为〔书通常情况下选取一个容量为的子样试验进行试验子样参数的点估计与母体的特征参数并不是完全相等的,但子样的点估计值可。以反映出母体的特征特征寿命月的点估计值计算由公式对三组数据的特征寿命口的点估计值户分别进行计算,计算结果见表。凡朋的计算,,。根据公式计算可靠度置信度的疲劳寿命计算结果见表,用二,。叽夕,,,,。式中为试样系数为可靠度系数为置信度系数试验为代表主要结构件试件的等幅试验,取,二。可靠度系数由公式计算’,二一,“,双式中表示试验所要求的的可靠度,由公式计算得可靠度系数为,二。。。里信度系数由表中选取表里信度系数表反的基准值‘的计算试验的几值采用
7、单点法进行计算,计算公式如下··第期袁伟,孙秦服法结构细节疲劳强度分析口,二、万万万万一,一,一一,一酬卜叨一口二卜酬式中,取斜度系数二,一衰数据分析结果铝合金,二用,计算结果见叽特征寿命点几‘试件状态,值。估计值产叽表值试验件值的计算钻孔麟以。铰孔的计算试验件为基挤压强化孔准试验件,各修正系数均为,因此试。验件的值等于其、值。。疲劳额定系数的计算由下列公式计算髻妞燮等刁式中,为一曲线的斜度参数为疲劳寿命分布
