已飞飞机原寿命的疲劳分散系数

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaMay252013V01．34No．51108-1113ISSN1000·6893CN11．1929／Vhttp：Ehkxb．buaa．edu．cnhkxb@buaa．edu。C13已飞飞机原寿命的疲劳分散系数张福泽。北京航空工程技术研究中心，北京100076摘要：为了准确利用已飞飞机的使用寿命，探讨了两种情况下已飞飞机原寿命的疲劳分散系数：①探讨已飞飞机的原寿命等于机群飞机给定使用寿命时的疲劳分散系数；②探讨已飞飞机作为机群飞机定寿试验机时的疲劳分散系数。通过研究，第1种情况的已飞飞机原寿命的疲劳分散

2、系数可取l，第2种情况的已飞飞机原寿命的疲劳分散系数按规范规定的试验寿命的疲劳分散系数取值。这种取值方法可提高飞机定寿的可靠性。关键词：疲劳分散系数；已飞飞机；原寿命；机群飞机；飞机定寿中图分类号：V215．5文献标识码：A文章编号：i000—6893(2013)05—1108—06众所周知，在飞机定寿和延寿中，经常会用已经使用过若干年的旧机作为试验机。用旧机作试验机可以减少试验室里的试验时间，但也引来已飞飞机原寿命与试验寿命如何衔接和相加的问题，具体说，即原飞行寿命和试验寿命怎样取疲劳分散系数的问题。飞机结构试验寿命的疲劳分散系数是有规范的，但至今，如何确定飞机在实际使用条件下

3、飞出来的疲劳寿命的分散系数，在国内外尚没有定论。因此在实际飞机定寿和延寿中，凡用旧机做试验件者，都按自己的理解和需要选择疲劳分散系数的数值。为了探讨这些问题的合理答案，降低由于在这方面取值混乱造成的隐患，本文进行了如下研究：从可靠度与安全寿命的关系分析试验机原寿命的疲劳分散系数的取值；从疲劳分散系数相关概念上分析试验机原寿命的疲劳分散系数的取值；从疲劳试验件状态分析到寿机群试验机原寿命的疲劳分散系数的取值；机群延寿和定寿试验机的原寿命之别；试验机的飞行载荷“谱”与试验载荷谱对疲劳分散系数的影响；机群定寿试验机原寿命疲劳分散系数的取值。1作为机群延寿试验机原寿命的疲劳分散系数当机群

4、飞机已飞到给定的安全寿命时，如果再使用，就需要进行延寿，此时延寿试验机通常都是随机从到寿机群中抽取的。这样的试验机，它的原寿命如何折算?如何取疲劳分散系数?本文从3个方面进行讨论。1．1从可靠度与安全寿命的关系分析试验机原寿命的疲劳分散系数的取值飞机疲劳寿命的分散系数是飞机结构定寿的可靠性定量指标，也称结构寿命的可靠性系数口]。规范规定飞机安全寿命的可靠度是0．999。0．999是什么概念?从可靠性上说，它是指1000架的机群飞机中，其中有999架飞机是安全可靠的，有一架不可靠。从疲劳寿命上说，就是用结构疲劳试验的中值寿命N。。(或平均寿命)除以包含0．999可靠度的疲劳分散系数

5、L，，得到结构安全寿命N。。此时的安全寿命N。是指机群飞机的收稿日期：2012—06—03；退修日期：2012—10—02；录用日期：2012—10—18；网络出版时间：2012—12-2508：48网络出版地址：WWW．cnkinet／kcms／detail／111929．V．201212250848．002html*通讯作者Tel：010-66921097E-mail：yi—mail@sohucom戮用格武lZhangFZFatiguescatterfactorofflownaircraft’soriginallife．ActaAeronauticaetAstronautic

6、aSinica，2013，34(5)：1108-ljl3．张福泽E飞飞机踉寿命的疲劳分散系数．航空学报．2013，34(5)：1108一t113．张福泽：已飞飞机原寿命的疲劳分散系数最大寿命N⋯?中值寿命N。。?还是最小寿命N⋯?从概念上讲，以上三者都不是，N。是1000架飞机按寿命由长到短排列时第999架飞机的寿命，也就是说，有998架飞机的真实寿命大于N。，仅有1架飞机寿命小于N。。从寿命挖潜角度上看，有998架飞机寿命是有潜力的，每架飞机有多大潜力?这在统计数学和疲劳理论中尚无答案。由此分析可得，凡经过安全寿命定寿的机群飞机，它们中任何1架飞机的已飞寿命等于或小于机群飞机的

7、安全寿命N。，则这个已飞原寿命就有99．9％的概率是安全的，因此这个试验机原寿命就不需要再除以疲劳分散系数了，即它的疲劳分散系数等于1。1．1从疲劳分散系数相关概念上分析试验机原寿命的疲劳分散系数的取值1)延寿机群飞机的寿命标准差S众所周知，疲劳分散系数的取值除与可靠度、置信度等相关外，还与寿命标准差s相关[2]，如式(1)所示。S==式中：以为试件个数；N。(i一1，2，⋯，，2)为试件个体寿命。现分析已飞飞机作为机群飞机延寿试验机的寿命标准差S的取值问题。延长机群飞机总使用寿