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第1章 绪论1

1.1 起落架疲劳问题的特殊性1

1.2 起落架载荷谱实测和编谱技术回顾3

1.3 耐久性设计是提高起落架使用寿命的重要手段5

1.4 安全寿命设计定寿损伤容限保安全的设计更符合实情6

第2章 起落架设计外载荷及结构受力分析9

2.1 起落架的着陆撞击载荷10

2.2 起落架的外载荷情况10

2.3 起落架的结构形式和受力分析11

2.3.1 支柱式主起落架11

2.3.2 摇臂式前起落架13

2.3.3 起落架受力分析14

第3章 起落架耐久性设计思想与寿命设计准则17

3.1 耐久性设计的基本定义和术语17

3.1.1 耐久性17

3.1.2 结构细节17

3.1.3 主导疲劳裂纹17

3.1.4 确定性裂纹扩展17

3.1.5 裂纹缓慢扩展18

3.1.6 失效18

3.1.7 使用寿命18

3.1.8 经济寿命18

3.1.9 耐久性极限19

3.1.10 经济修理极限19

3.2 耐久性设计基本概念19

3.2.1 耐久性设计的必要性和可行性19

3.2.2 起落架耐久性设计内容和设计思想20

3.2.3 耐久性设计准则21

3.2.4 耐久性设计要求23

3.2.5 关于初始检查大纲的制定32

第4章 结构细节耐久性设计35

4.1 起落架结构细节耐久性设计意义与流程35

4.1.1 必要性分析35

4.1.2 结构细节耐久性设计一般流程36

4.2 使用材料选择与制造工艺控制40

4.2.1 材料选择40

4.2.2 材料与工艺的控制41

4.3 起落架结构细节耐久性设计的基本原则与方法44

4.3.1 起落架结构细节耐久性设计分类44

4.3.2 起落架结构细节耐久性设计的基本方法45

4.4 起落架典型结构细节耐久性设计方法50

4.4.1 起落架耳片接头的主要形式50

4.4.2 起落架耳片接头裂纹形式和开裂原因50

4.4.3 耳片接头耐久性设计技术53

4.4.4 销、轴类元件耐久性设计55

4.4.5 简体件细节耐久性设计56

4.5 起落架结构强化方法58

4.5.1 孔冷挤压原理和工艺过程58

4.5.2 孔冷挤压参数选择58

4.5.3 干涉螺接59

4.5.4 喷丸强化61

4.5.5 其他强化方法63

4.6 起落架结构抗腐蚀耐久性设计64

4.6.1 起落架结构的腐蚀类型64

4.6.2 抗腐蚀材料的选择和控制66

4.6.3 改进细节设计和选择抗腐蚀成形工艺67

4.6.4 采用合理的涂（镀）层防护系统70

第5章 载荷谱实测及其数据的统计处理72

5.1 概述72

5.2 载荷谱实测参数74

5.3 载荷实测的应变计布置和地面标定试验75

5.3.1 应变计的布置及分析75

5.3.2 起落架应变计粘贴位置选择76

5.3.3 地面标定试验技术83

5.4 载荷谱实测数据的统计处理99

5.4.1 说明99

5.4.2 实测数据的预处理100

5.4.3 实测参数雨流法计数统计114

5.5 载荷谱实测数据统计处理实例121

5.5.1 某型飞机起落架载荷谱实测数据的预处理121

5.5.2 确定起落架过载125

5.5.3 峰谷值检测与二级低载截除126

5.5.4 实测数据典型载荷段的划分127

第6章 疲劳载荷谱编制135

6.1 概述135

6.2 起落架载荷谱的基本组成135

6.2.1 主起落架疲劳载荷谱135

6.2.2 前起落架疲劳载荷谱136

6.2.3 各个分谱载荷历程特点分析136

6.3 载荷谱的编制方法148

6.3.1 依据规范结合经验数据计算编制设计使用载荷谱148

6.3.2 依据实测统计数据编制各个载荷分谱158

6.3.3 过载谱到载荷谱峰谷值的计算166

6.4 起落架载荷总谱的编排167

6.4.1 一般说明167

6.4.2 全停起落谱和非全停起落谱168

6.4.3 飞·续·飞谱168

6.4.4 起落架载荷谱编制的基本要求172

6.4.5 起落架疲劳试验飞·续·飞程序块谱实例174

6.5 实测载荷谱转换成疲劳试验谱的损伤等效折算方法176

6.5.1 方法简述176

6.5.2 疲劳载荷谱损伤等效折算公式176

6.5.3 平均应力相同的载荷谱简化179

6.5.4 平均应力不同但最小应力相同的载荷谱简化180

6.5.5 已知应力比R的载荷谱简化182

6.5.6 着陆撞击情况载荷谱简化183

6.5.7 加载次数和载荷值的等效当量修正186

6.5.8 裂纹扩展载荷谱的损伤当量折算186

6.5.9 损伤等效当量折算的一般原则187

第7章 疲劳耐久性分析189

7.1 概述189

7.2 结构细节耐久性分析方法192

7.2.1 细节耐久性分析准则192

7.2.2 结构细节耐久性分析方法193

7.2.3 标准S—N曲线方程200

7.2.4 起落架常用材料的S0m和S值的确定208

7.2.5 标准S—N曲线方程的适用范围209

第8章 结构细节疲劳额定强度许用值确定211

8.1 概述211

8.2 依据疲劳试验数据确定LDFR0211

8.2.1 对全尺寸疲劳试验的要求212

8.2.2 试验载荷谱一级化处理212

8.2.3 对疲劳试验寿命进行可靠性处理214

8.2.4 试验表征的主要构件LDFR0求解215

8.2.5 主要构件上相似细节试验表征LDFR0217

8.3 依据飞行数据确定LDFR0的方法218

8.3.1 依据飞行数据确定LDFR0方法219

8.3.2 依据飞行数据确定LDFR0的实例219

8.4 新机起落架结构LDFR的确定220

8.4.1 原型机各主要构件LDFR0明细表220

8.4.2 用类比法求解新机LDFR的实例221

8.5 用分析法确定LDFR0224

8.5.1 针对N0及R0不同引入的修正系数K1与K2225

8.5.2 K1、K2应用举例226

8.5.3 构件疲劳额定强度值系数RC227

8.5.4 开孔细节的LDFR0228

8.5.5 缺口细节的LDFR0229

8.5.6 螺栓螺纹细节的LDFR0229

8.5.7 耳片细节的LDFR0235

8.6 疲劳额定强度许用值LDFR的确定242

8.6.1 满足要求的LDFR所在范围242

8.6.2 疲劳额定强度截止值LDFRmax243

8.6.3 疲劳额定强度许用值的确定245

8.7 任意可靠度下的细节疲劳额定强度值246

8.7.1 任意可靠度下可靠性寿命公式246

8.7.2 任意可靠度下的细节疲劳额定强度值247

8.8 应用实例247

8.8.1 原有机种主起落架破坏细节的LDFR0确定248

8.8.2 新飞机主起落架同一细节的应力谱249

8.8.3 新机起落架分析细节的疲劳额定许用值250

8.8.4 细节损伤度计算251

8.8.5 计算［Smax0］252

8.8.6 新机起落架分析细节的疲劳裕度252

8.8.7 分析法确定分析细节的LDFR0值252

第9章 弯扭联合载荷作用下起落架疲劳寿命分析方法254

9.1 概述254

9.2 复合应力疲劳强度准则254

9.3 当量应力集中系数257

9.4 寿命估算步骤259

9.5 应用实例260

第10章 损伤容限保安全的设计原理与分析方法265

10.1 概述265

10.2 损伤容限设计的一般原理和方法267

10.2.1 损伤容限设计的一般原理267

10.2.2 损伤容限控制计划的主要环节269

10.2.3 民用航空条例CCAR 25.571中的损伤容限评定要求269

10.2.4 起落架损伤容限设计的一般要求271

10.2.5 结构维修大纲的建立和评估272

10.3 剩余强度分析方法276

10.3.1 剩余强度分析基本原理276

10.3.2 剩余强度许用值277

10.3.3 常见起落架结构的开裂模型279

10.3.4 剩余强度计算分析步骤282

10.3.5 剩余强度分析实例284

10.4 裂纹扩展分析方法286

10.4.1 由损伤容限特性图预测裂纹扩展寿命287

10.4.2 线性累计法预测裂纹扩展寿命289

第11章 全尺寸起落架结构疲劳定寿试验要求与实施技术298

11.1 疲劳定寿试验涉及的有关名词概念说明298

11.1.1 经济寿命298

11.1.2 强度与刚度准则299

11.1.3 疲劳分散系数299

11.1.4 工程可检裂纹300

11.1.5 不能经济修理的极限裂纹尺寸300

11.1.6 耐久性疲劳试验300

11.2 耐久性疲劳试验内容301

11.3 耐久性疲劳试验的要求301

11.3.1 关于试件的数量301

11.3.2 试验前应对结构进行细节耐久性分析评估302

11.4 起落架全尺寸结构耐久性疲劳试验302

11.4.1 试验件支持302

11.4.2 试验载荷谱及加载方法303

11.4.3 试验项目及顺序303

11.4.4 试验报告307

附录：带可靠性指标的使用寿命309

1 建立在对数正态分布基础上的可靠性寿命309

1.1 仅按存活率（可靠度）要求决定使用寿命309

1.2 按存活率（可靠度）和置信度要求决定使用寿命312

2 建立在双参数Weibull分布基础上的可靠性寿命314

参考文献322