某型飞机前起落架操纵作动筒转接套断裂故障原因定量分析.pdf

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1、工程ENGINEERING某型飞机前起落架操纵作动筒转接套断裂故障原因定量分析FractureFaultQuantitativeAnalysisontheActuatorCylinderAdapterofFrontLandingGearforaCertainTypeofAircraft■万剑波/凌云科技集团有限责任公司摘　要：通过对某型飞机转接套断裂故障进行定量故障分析，找出了该零件疲劳断裂的原因，针对强度校核过程中四个常见难点给出了解决方案。关键词：断裂；强度校核；疲劳断裂Keywords：fracture；strengthcheck；fatiguebreak

2、0引言度。每个零件、每个系统不可能都有输大错位约0.5mm。在飞机的研制和修理过程中，常常入载荷的具体资料数据，这就需要根据需要进行强度校核，但是由于飞机结构具体实例发生的故障找出线索，找出相2故障原因定量分析异常复杂，各零组件受力互相关联，因关输入载荷或应变。力学公式通常只适2.1初步分析此实际校核工作难度很大。在飞机结构用于简单结构，在实际的复杂结构中并对该作动筒的运动、受力进行定量强度校核分析中，通常有四个难点，一不能直接应用，解决这一矛盾的有效手理论分析计算，研究该作动筒上下侧与是将实际的复杂结构简化为便于分析计段就是微积分工具的恰当应用。算的力学模型；

3、二是输入载荷缺乏相关本文通过某型飞机前起落架操纵作资料作为支撑；三是力学公式的准确选动筒转接套断裂故障这一典型实例，针取和数学工具的恰当运用；四是在互相对以上强度校核的难点给出行之有效的关联的各零组件中（称为一个系统），解决方法。通常只需要重点关注某一个主要受力件，甚至只是关注该件结构最薄弱、应1故障描述力最大的某一段，但该受力件的实际输2015年8月6日，某型飞机发生了入载荷又只能从该系统的其他零件上获左侧前轮转弯作动筒转接套断裂故障，得，或者实际的输入应变只是整个系统如图1所示。故障发生后，将该故障件应变，因此如何将该零件所分配的载送某飞行事故和失效分析中心

4、进行了检荷、应变从系统中分离出来而不失真也测，检测结果为“转接套固定螺栓孔与是一大难点。三角支座螺栓连接孔之间不同轴，造成力学模型的建立，应该兼顾简化和支架结构装配应力较大，是导致支架疲准确的原则，如果过于复杂，将会使分劳断裂的直接原因。”进一步送检发现析计算变得异常困难，甚至由于数学手该作动筒上下侧分别与三角支座、转接段的缺乏而无法进行；如果过于简单，套连接的轴同轴度超差比自由公差超差则会使误差增大，降低分析结果的可信约0.5mm，也就是说上下侧轴的轴线最图1前轮转弯作动筒发生转接套断裂故障航空维修与工程2016/288AVIATIONMAINTENANCE&

5、ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn三角支座、转接套连接的轴同轴度超差dxy与转接套断裂故障有无直接因果关系。作动筒与机体、前轮的连接关系如xPx=110a=22图2所示，作动筒的上下轴理论上应完a30a全同轴，并分别与三角支座、转接套连裂纹位置接，三角支座、转接套又通过螺栓固定30连接，三角支座固定在机体上。当作动图5微杆示意图筒伸缩使前轮转弯时，作动筒的筒体会绕着上下侧轴转动。由于上下侧轴的轴于等截面杆件，而摇臂模型为变截面，线最大错位约为0.5mm，因此在转动过因此不能直接采用该应力、应变关系。程中，这错位的0.5mm将以相关

6、零件弹在横坐标为x处，取一段长为dx的性变形（当变形量超出弹性极限时也可微杆，由于dx无限小，在dx长度上该微孔壁表面挤压痕迹σ能为塑性变形）进行补偿。杆可以看作等截面杆，因此E=关系ε2.2建立力学模型适用。由于转接套、筒体、支座等构件设横坐标为x处的杆宽为a（a随x而的受力是复杂的空间立体关系，相互牵变化），a是x的一次函数，设a=kx+m，图3故障转接套制，而转接套的摇臂部分是变截面的弯将x=0，a0=0；x=30，a30=22代入解得曲结构（见图3），为便于分析计算，1111K=，m=11，因此a=x+11。将转接套的摇臂部分简化为如图4的直1P3030

7、=1=2030aa阶梯形。转接套所受的合力P可看作作设摇臂模型总伸长量为δ，而每一用于轴心的集中力，由于这是一个大长为dx的微杆的伸长量为dδ，则微杆的小、方向都不断变化的力，因此需要分30dδ应变为ε=，因此有dx析P的大小、方向变化对转接套受力的ϕ11dδσPPP影响。P的方向与转接套轴线平行时，=ε====>dxEESEab11Eb(x+11)转接套只受拉力；P的方向与转接套轴1130线垂直时，转接套受弯矩和剪力作用；分离变量，有b=4P的方向与转接套轴线斜交时，转接套ϕ5Pdx30Pdxdδ[[>受拉力、弯矩和剪力复合作用。经过对图4转接套的摇臂部分直阶

8、梯形简化模型Eb11x+