基于灰色理论的飞机结构疲劳寿命预测

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1、第28卷第1期沈阳航空航天大学学报V01．28No．12011年2月JournalofShenyangAerospaceUniversityFeb．201文章编号：2095—1248(201I)Ol一0023一05基于灰色理论的飞机结构疲劳寿命预测r崔建国1,2，巩俊杰1，董世良2，李跃中3，赵青2、(I．沈阳航空航天大学自动化学院，辽宁沈阳110136；2．沈阳飞机设计研究所，辽宁沈阳110135；3．沈阳航空航天大学北方科技学院，辽宁沈阳l10136)摘要：对飞机结构疲劳寿命进行预测研究，具有重要的军事意义与凸显的经济价值。本文以某

2、型军用飞机关键结构部件——水平尾翼为具体研究对象，采用通过飞机结构疲劳寿命试验专用平台得到的水平尾翼疲劳寿命的真实试验数据，运用灰色相关理论建立非等间距GM(1。1)模型，应用此模型预测飞机结构部件的疲劳寿命．并通过试验对所建模型的准确性与有效性进行验证。试验表明．非等间距的GM(1，1)模型能准确地预测飞机结构部件的疲劳寿命，降低了GM(1，1)模型的预测误差，拓宽了GM(1，1)模型在飞机结构疲劳寿命预测领域的应用范围，具有很好的工程实用价值。关键词：疲劳寿命；灰色理论；水平尾翼；寿命预测中图分类号：V215．5+2文献标志码：Ad

3、oi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．01．006FatigueLifePredictionofAeroplaneStructuresBasedonGreyTheoryCUIJian．gu01一，GONGJun-jie’，DONGShi．1ian92，LIYue—zhon93，ZHAOQin92(1．SchoolofAutoControl，ShenyangAerospaceUniversity，LiaoningShenyang110136；2．ShenyangAeroplaneDesign＆ResearchI

4、nstitute．LiaoningShenyang110035；3．SchoolofNorthernScienceandTechnology，ShenyangAerospaceUniver-sity。LiaoningShenyang110136)Abstract：Itisofmilitarysignificanceandeconomicvaluetodoresearchonaeroplanestructurefatiguelifeprediction．Takingthepivotalcomponent—aeroplanestabiliz

5、erasitsobjectandusingthefatiguelifeexperi-menttestdatagivenbythelong—termfatiguetestsonspecialaeroplanestructuresfatiguetestplatform，thispaperappliesGreytheorytoestablishanon-equidistanceGM(1，1)modeltopredicttheaeroplanestructurefatiguelife，whichisthenverifiedbyexperimen

6、t．Theresultshowsthatthemodelisvalidtopredicttheaer-oplanestructurefatiguelife，decreasingthepredictionerrorofGM(1，1)modeltosomedegreeandbroade·ningthemodel7sapplicationintheaeroplanestructurefatiguelifeprediction．Keywords：fatiguelife；greytheory；aeroplanestabilizer；lifepre

7、diction在工程中，结构部件或材料由于受到各种载荷的作用而产生疲劳破坏，其直至疲劳破坏所作用的循环载荷的次数或时间称为疲劳寿命。疲劳破坏是飞机结构部件的主要故障模式，因疲劳破坏导致的飞机事故屡见不鲜，因此准确有效地预测飞机关键结构部件的疲劳寿命，对飞机的安全性与可靠性研究有凸显的应用价值。1963年Paris和Erdogan将断裂力学应用于疲劳寿命预测中，提出了疲劳裂纹扩展模型，研究应力强度因子对疲劳裂纹寿命的影响⋯；陈胜军教授运用模收稿日期：2010一II—17基金项目：航空科学綦金(项目编号：2010ZD54012)；辽宁省教育

8、厅科研基金(项目编号：2008544)；国防基础科研计划项目(项目编号：A0520110023)作奢简介：崔建闺(1963·)男．辽宁本溪人．教授，博士后．硕士生导师．主要研究方向：飞行器健康诊断与预测及综