基于局部应力-应变法的飞机起落架车架寿命分析

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1、第l卷第4期2010年儿月航夺工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．1No．4Nov．20lO文章编号：1674—8190(2010)04—369～05基于局部应力一应变法的飞机起落架车架寿命分析张显余1，杨越明1，李颂1，王文龙2，钟殿生1(1．空军航空大学航空理论系，长春130022)(2．95092部队，开封475003)摘要：起落架是飞机结构中的重要组成部分，是飞机的主要承力构件，其工作性能直接影响飞机的起飞性能、着陆性能和安全。首次翻修寿命是一个非常重要的安全参数。而飞机起落架车架是决定起落架翻修寿命的关键构件。本文应用

2、局部应力一应变法的原理，研究在循环载荷条件下某起落架的疲劳(裂纹形成)寿命，并对其裂纹形成寿命和出现裂纹后的剩余强度进行了估算，进而从疲劳断裂方面提出了延长该主起落架首次翻修寿命的理论依据。关键词：起落架车架；疲劳破坏；局部应力一应变法；循环载荷；寿命分析；首次翻修寿命中图分类号：V226+．3文献标识码：ALifeAnalysisforFrameofLandingG唿rBasedonL∞alStress-StrainMethodZhangXianyul，YangYuemin91，LiSon91，WangWenlon92，ZhongDianshen91(1．DepartmentofAviati

3、onTheory，AviationUniversityofAirForce，Changchun130022，China)(2．95092Troops，Kaifeng475003，China)Abstract：Landinggearisanimporttfltpartinaircraft’sstructureandmainload_bearingcomponent．Itswork—ingperforrrLanceaffectdirectlytheperformanceofaircraft’stakingoffandlandingandf“ghtsafety．Itsfirstoverhaullif

4、e—spanisaveryimportantsafetycoeffecientanddeterminedbythelifeofthelandinggearframe．Inthispaper，basingonthelocalstress-strainmethod，thefatigue(crackformation)Iifeoflandinggearisstudiedundertheconditionofcycleload，thecrackfomationlifeandtheresidualstrengthaftercracksappearareesti—mated．Andthenthetheor

5、eticalbasistoprolongthefirsttimebetweenoverhaulsofalandinggearisputfor—wardaccordingtotheresearchingresultsoffatiguefracture．Keywords：frameoflandinggear；fatiguebreak-down；localstress_strainmethod}cycleloading；lifeanalysis；first“fetimebetweenoverhaulsO引言起落架车架是飞机主起落架的主体，是主要的承力构件，是决定起落架翻修寿命的关键构件之一。此构件一

6、旦断裂，两主轮就会甩出，后果不堪设想。据用户使用统计可知，该车架的裂纹件占大修送检件的17％，裂纹部位多发生在车架的轮叉收稿日期：20lO一08一lO，惨回日期：2010一09—28通信作者：杨越明，ccyyml@126．com根部，裂纹深度一般是2～3mm，起落架车架和整个起落架都是按静强度设计的。仅从其裂纹特征分析‘1

7、，判定是由于冲击力造成的疲劳破坏，而没有对此故障进行疲劳断裂分析计算，尚未对主起落架的首次翻修寿命给出可靠的理论依据。为此，本文应用局部应力一应变法的原理，试从构件裂纹形成寿命和剩余强度方面进行了定量分析和计算，并从理论上确定了延长主起落架首次翻修寿命的可行性，以便改进外场

8、维护和内场的修理工作。1建立车架的结构和受力模型传来的力P7州)’车架上的外载荷如图2所示。1．1起落架车架结构通常飞机的主起落架为带不可折叠的前撑杆(即斜支柱)的单支柱小车式起落架。每个主起落架由吊架、收放动作筒、减震支柱、斜支柱、稳定减震器、刹车机轮、车架和收放机构等组成[2]。车架包括横梁、前轮轴和后轮轴三个部分。横梁的主体是一根高强度合金钢制的厚壁管。前后各焊有一个用于安装轮轴的叉形接耳，