一種展向連接結(jié)構(gòu)dfr雙向修正臨界點(diǎn)的判斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利給出的展向連接結(jié)構(gòu)的DFR雙向修正臨界點(diǎn)的判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 展向連接結(jié)構(gòu)是飛機(jī)結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的一種連接結(jié)構(gòu)。
[0003] 由于展向連接結(jié)構(gòu)實(shí)際存在三向應(yīng)力，在按展向連接結(jié)構(gòu)DFR計(jì)算方法計(jì)算得到 DFR值后，往往需要按照雙向受載接頭進(jìn)行DFR的雙向修正。但現(xiàn)有的方法對(duì)何時(shí)需要雙向 修正（即包括厚度、緊固件直徑、緊固件間距等結(jié)構(gòu)參數(shù)及應(yīng)力大小參數(shù)與DFR修正的臨界 關(guān)系）沒(méi)有界定，修正前無(wú)法判斷是否需要修正，會(huì)導(dǎo)致修正工作完成后發(fā)現(xiàn)其實(shí)無(wú)需修 正情況的出現(xiàn)，浪費(fèi)不必要的人力及物力。
[0004] 現(xiàn)有的相關(guān)專利文獻(xiàn)沒(méi)有涉及本發(fā)明所述問(wèn)題。
[0005] 因此，需要發(fā)展一種能夠?qū)φ瓜蜻B接結(jié)構(gòu)DFR是否需要雙向修正進(jìn)行快速判斷， 也就是雙向修正臨界點(diǎn)的快速判斷方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明給出一種展向連接結(jié)構(gòu)DFR雙向修正臨界點(diǎn)的判斷方法，其特征在于，能 高效解決現(xiàn)有方法中無(wú)法對(duì)臨界點(diǎn)進(jìn)行判斷而引起的不必要的修正的問(wèn)題，且使用方便， 實(shí)用性強(qiáng)。
[0007] 包括以下步驟：
[0008] (1)確定展向連接結(jié)構(gòu)的DFR值：
[0009] 根據(jù)公式 DFR = DFRbase ·Α·Β·Ο?·Ε·& 得到 DFR 值。
[0011] 針對(duì)所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)在飛機(jī)中的具體部位，計(jì)算得到該部位的疲勞應(yīng)力 譜，提取出DFR參考應(yīng)力σ g，及其所對(duì)應(yīng)的譜中剪切應(yīng)力τ s，壁板基本厚度ts，連接部位壁
[0012] ⑶計(jì)算 p/d:
[0013] 取展向連接結(jié)構(gòu)計(jì)算部位的緊固件間距p，以及緊固件直徑d，計(jì)算得到p/d的數(shù) 值。
[0014] (4)計(jì)算 tsp/d:
[0015] 取所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)部位的緊固件直徑d，以及緊固件連接部位的壁板厚度 tsp，計(jì)算得到tsp/d的數(shù)值。
[0016] (5)建立坐標(biāo)軸進(jìn)行判斷是否需要雙向修正：
[0017]
數(shù)值作為坐標(biāo)軸的橫坐標(biāo)，以p/d作為坐標(biāo)軸的縱坐標(biāo)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行擬合處理得到不同tsp/d在坐標(biāo)軸區(qū)域內(nèi)的曲線，根據(jù)步驟2得到的
標(biāo)軸的橫坐標(biāo)，根據(jù)步驟3得到的p/d查坐標(biāo)軸的縱坐標(biāo)，根據(jù)步驟4得到的tsp/d數(shù)值查 相應(yīng)tsp/d參數(shù)對(duì)應(yīng)的曲線，檢查上述三組數(shù)據(jù)組成的點(diǎn)是否落在相應(yīng)的tsp/d曲線的右側(cè)， 如果落在曲線的右側(cè)，則必須對(duì)步驟1得到的DFR值進(jìn)行雙向修正；否則，則無(wú)需雙向修正。
[0018] (6)對(duì)步驟5確定的需要雙向修正的DFR結(jié)果，按《民機(jī)結(jié)構(gòu)耐久性與損傷容 限設(shè)計(jì)手冊(cè)》疲勞設(shè)計(jì)與分析第五章相關(guān)部分進(jìn)行雙向修正，計(jì)算確定雙向修正系數(shù)時(shí)
雙向修正系數(shù)因此得到雙向修正后的DFRbl為 ： r)FRk'，DFRxip。
[0019] 以上所用符號(hào)說(shuō)明如下：
[0020] DFR--結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)疲勞額定值；
[0021] DFRbase--細(xì)節(jié)疲勞額定值的基本值；
[0022] DFRbl--雙向修正后的DFR值；
[0023] A--孔充填系數(shù)；
[0024] B-合金和表面處理系數(shù)；
[0025] C--埋頭深度系數(shù)；
[0026] D--材料疊層厚度系數(shù)；
[0027] E--螺栓夾緊系數(shù)；
[0028] Rc--構(gòu)件疲勞額定系數(shù)；
[0029] 〇g--所計(jì)算部位展向拉伸參考應(yīng)力；
[0030] τ s-所計(jì)算部位展向拉伸參考應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的剪切應(yīng)力；
[0031] ts--壁板基本厚度；
[0032] tsp-連接部位壁板凸臺(tái)厚度；
[0033] p--緊固件間距；
[0034] d-緊固件直徑。
[0035] --雙向修正系數(shù)。
[0036] 進(jìn)一步的，步驟6完成后，對(duì)步驟5確定的不需要雙向修正的DFR結(jié)果，為了驗(yàn)證 結(jié)論是否正確，仍然根據(jù)步驟6所述的方法進(jìn)行雙向修正，如果修正系數(shù)W ，即誤差小于 3%，則證明步驟5提出的雙向修正臨界點(diǎn)判斷是正確的。
[0037] 本發(fā)明解決了展向連接結(jié)構(gòu)DFR雙向修正臨界點(diǎn)的問(wèn)題，對(duì)展向連接結(jié)構(gòu)DFR值 進(jìn)行修正前，可對(duì)是否需要修正（即修正的臨界點(diǎn)）進(jìn)行快速判斷，從而節(jié)省不必要的人力 和物力，實(shí)現(xiàn)展向連接結(jié)構(gòu)DFR的高效計(jì)算。
【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1為展向連接結(jié)構(gòu)示意圖，
[0039] 圖2為雙向修正臨界點(diǎn)判斷曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 給定兩組不同參數(shù)：
[0041] a) ts = 6. 6mm，tsp = 8. 0mm，d = 8. 0mm，p = 32mm，〇 g = 120. 5MPa，τ s = 35. 8MPa ;
[0042] b) ts = 6. 3mm，tsp = 7. 6mm，d = 8. 0mm，p = 32mm，〇 g = 118. IMPa，τ s = 6. 8MPa〇
[0043] 按前文所述具體技術(shù)方案分別對(duì)上述兩組參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從而確定是否需要進(jìn)行 雙向修正。
[0044] 1、確定如圖1所示展向結(jié)構(gòu)的DFR值：
[0045] DFR = DFRbase *A*B*C*D*E*Rc
[0046] 此處DFR計(jì)算過(guò)程與《民機(jī)結(jié)構(gòu)耐久性與損傷容限設(shè)計(jì)手冊(cè)》現(xiàn)有方法完全一致。 只給出兩組參數(shù)對(duì)應(yīng)的DFR分別為：a)DFR = 115MPa ;b)DFR = 120MPa。
[0048] 針對(duì)所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)在飛機(jī)中的具體部位，計(jì)算得到該部位的疲勞應(yīng)力 譜，提取出DFR參考應(yīng)力〇 g，及其所對(duì)應(yīng)的譜中剪切應(yīng)力ts。計(jì)算得到上述兩組參數(shù)對(duì)應(yīng)
[0049] 3、計(jì)算 p/d:
[0050] 取展向連接結(jié)構(gòu)計(jì)算部位的緊固件間距p，以及緊固件直徑d，計(jì)算得到上述兩組 參數(shù)對(duì)應(yīng)的p/d數(shù)值分別為：a)p/d = 4. 0 ;b)p/d = 4. 0。
[0051] 4、計(jì)算 tsp/d:
[0052] 取所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)部位的緊固件直徑d，以及緊固件連接部位的壁板厚度 tsp。計(jì)算得到上述兩組參數(shù)對(duì)應(yīng)的tsp/d的數(shù)值分別為：a)tsp/d = 1. 0 ;b)tsp/d = 0. 95。
[0053] 5、按圖2進(jìn)行判斷是否需要雙向修正：
[0054]
數(shù)值查圖2底側(cè)的橫坐標(biāo)，第3步的p/d查圖2左側(cè)的 p/d，第4步得到的tsp/d數(shù)值查圖2頂部tsp/d參數(shù)對(duì)應(yīng)的曲線，檢查上述兩組參數(shù)對(duì)應(yīng)的 三個(gè)數(shù)據(jù)組成的點(diǎn)是否落在相應(yīng)曲線的右側(cè)：a)落在曲線的右側(cè)；b)落在曲線的左側(cè)。因 此，必須對(duì)a)組參數(shù)對(duì)應(yīng)的DFR進(jìn)行雙向修正，而b)組參數(shù)對(duì)應(yīng)的DFR則無(wú)需雙向修正。
[0055] 6、對(duì)第5步確定的a)組參數(shù)的DFR結(jié)果，按《民機(jī)結(jié)構(gòu)耐久性與損傷容限設(shè)計(jì) 手冊(cè)》疲勞設(shè)計(jì)與分析第五章相關(guān)部分進(jìn)行雙向修正。確定修正系數(shù)時(shí)所用的應(yīng)力參數(shù)
，雙向修正系數(shù)Φ = 1-0. 45C01·4 = 〇. 918。因此得到雙向修正后的 DFRbl 為：DFRbl = DFRX Φ = 115X0. 918 = 105. 6MPa。雙向修正系數(shù) Φ = 0· 918 < 1，則 證明雙向修正對(duì)DFR的影響較大（修正后的變化百分比為8. 17% )。
[0056] 7、對(duì)第5步確定的不需要雙向修正的b)組參數(shù)對(duì)應(yīng)的DFR結(jié)果，為了驗(yàn) 證結(jié)論是否正確，仍然按《民機(jī)結(jié)構(gòu)耐久性與損傷容限設(shè)計(jì)手冊(cè)》疲勞設(shè)計(jì)與分析第 五章相關(guān)部分進(jìn)行雙向修正，如果修正系數(shù)爐1,則證明本發(fā)明給出的雙向修正臨 界點(diǎn)判斷是正確的。首先確定修正系數(shù)時(shí)所用的應(yīng)力參數(shù)
雙向修正系數(shù)Φ = 1-0. 45 ω L4 = 〇. 992。因此得到雙向修正后的DFRbl為：
Λ.雙向修正系數(shù):爐，則表明雙向修正對(duì) DFR的影響不大（修正后的變化百分比為0.83%〈3% )，無(wú)需修正，則證明本發(fā)明給出的雙 向修正臨界點(diǎn)判斷是正確的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種展向連接結(jié)構(gòu)DFR雙向修正臨界點(diǎn)的判斷方法，其特征在于， (1)確定展向連接結(jié)構(gòu)的DFR值： 根據(jù)公式 DFR = DFRbase · A · B · C · D · E · Rc 得到 DFR 值； 似計(jì)算： 針對(duì)所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)在飛機(jī)中的具體部位，計(jì)算得到該部位的疲勞應(yīng)力譜，提 取出DFR參考應(yīng)力Og，及其所對(duì)應(yīng)的譜中剪切應(yīng)力Ts，壁板基本厚度tg，連接部位壁板凸 臺(tái)厚度tgp，計(jì)算得到的數(shù)值； (3) 計(jì)算 p/d ; 取展向連接結(jié)構(gòu)計(jì)算部位的緊固件間距P，W及緊固件直徑d，計(jì)算得到p/d的數(shù)值； (4) 計(jì)算 tsp/d: 取所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)部位的緊固件直徑d，W及緊固件連接部位的壁板厚度tgp， 計(jì)算得到tgp/d的數(shù)值； (5) 建立坐標(biāo)軸進(jìn)行判斷是否需要雙向修正： W數(shù)值作為坐標(biāo)軸的橫坐標(biāo)，W p/d作為坐標(biāo)軸的縱坐標(biāo)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行 擬合處理得到不同tgp/d在坐標(biāo)軸區(qū)域內(nèi)的曲線，根據(jù)步驟2得到的數(shù)值查坐標(biāo)軸 的橫坐標(biāo)，根據(jù)步驟3得到的p/d查坐標(biāo)軸的縱坐標(biāo)，根據(jù)步驟4得到的tgp/d數(shù)值查相應(yīng) tgp/d參數(shù)對(duì)應(yīng)的曲線，檢查上述Η組數(shù)據(jù)組成的點(diǎn)是否落在相應(yīng)的tgp/d曲線的右側(cè)，如果 落在曲線的右側(cè)，則必須對(duì)步驟1得到的DFR值進(jìn)行雙向修正；否則，則無(wú)需雙向修正； (6) 對(duì)步驟5確定的需要雙向修正的DFR結(jié)果，按《民機(jī)結(jié)構(gòu)耐久性與損傷容限設(shè) 計(jì)手冊(cè)》疲勞設(shè)計(jì)與分析第五章相關(guān)部分進(jìn)行雙向修正，計(jì)算確定雙向修正系數(shù)時(shí)所 用的應(yīng)力參數(shù)，雙向修正系數(shù)^? = 1...(),4致妒％因此得到雙向修正后的DFRbi為： DFRf.. '二 DF民φ
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種展向連接結(jié)構(gòu)DFR雙向修正臨界點(diǎn)的判斷方法，包括以下步驟：(1)確定展向連接結(jié)構(gòu)的DFR值：根據(jù)公式DFR＝DFRbase·A·B·C·D·E·RC得到DFR值。(2)計(jì)算針對(duì)所計(jì)算的展向連接結(jié)構(gòu)在飛機(jī)中的具體部位，計(jì)算得到該部位的疲勞應(yīng)力譜，提取出DFR參考應(yīng)力σg，及其所對(duì)應(yīng)的譜中剪切應(yīng)力τs，壁板基本厚度ts，連接部位壁板凸臺(tái)厚度tsp，計(jì)算得到的數(shù)值等步驟。
【IPC分類】G01M99/00, G06F19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105574307
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410535787
【發(fā)明人】朱亮, 張彥軍, 雷曉欣, 李小鵬
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開(kāi)日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月11日