飞行器透明材料抗鸟撞强度的评价方法分析.pdf

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1、建筑玻璃与工业玻璃飞行器透明材料抗鸟撞强度的评价方法分析Evaluationofbirdimpactperformanceoftransparenciesforaircraftapplications杨磊董晶李要辉（中国建筑材料科学研究总院，北京100024）摘要：针对航空透明件抗鸟撞强度测试样本量大、结果判断模糊等问题，本文提出了一种变量不连续变化的数据统计处理方法“升降法”对材料抗鸟撞强度进行统计评价。在“升降法”统计原理分析的基础上，并对数据处理中置信区间的设定进行了讨论，并根据一组实际抗鸟撞试验数据进行了计算举例，验证了该评价方法的可行性和可靠性。关键

2、词：透明材料；抗鸟撞；升降法中国分类号：V223文献标识码：A文章编号：1003-8965（2013)04-0049-031概述们可以假定每个被测样件本身都有一个临界破坏强度，若能得到每个样件的临界破坏值，则可简单地通过一组子样随着航空工业的迅速发展，对航空飞行器用的透明本的简单算术平均值来估计总体样本的数学期望。由于每材料也提出了更高的要求，尤其在强度方面由于涉及飞行块材料在冲击试验时只能进行一次，下一次冲击试验设定器安全问题特别重要，要求飞行中遇到误撞飞鸟或其他撞的冲击强度/高度又不是连续变化，所以一次冲击试验根击情况下至少有一层玻璃不能结构性破坏，更不能

3、穿透。本无法确定该材料的临界破坏速度，传统的方法就要用足同时，鉴于飞行器总体性能的要求，对航空透明件的设计够大的样本量，在不同速度下观察破坏的频度来估计平均提出了轻质、高强度和高透明性的综合要求。所以，在结临界破坏值，数据处理量大，计算烦琐，需要大量样品，构设计开发阶段，在降低重量、提高透光性的前提下，往不仅耗时，而且样品制备昂贵、费用巨大。往就要通过大量破坏性试验确定结构设计的安全性。由于因此，需要重新设计简洁有效的试验程序，采用“升多层结构的飞机玻璃工艺复杂、成本高昂，按照一般统计降法”则可大量节约样本量和试验时间。该方法的试验思技术要有足够量的样品数据才

4、能评价材料的抗冲击强度，路是：首先固定冲击体的重量，则冲击能与冲击体的速度这样就会使开发成本大大增加。平方成正比，进一步把冲击速度转换成当量（自由落体高本文介绍一种比较简洁实用的强度评价方法，可以度）来表示速度和冲击能量，则自由落体基本原理。大大减少试验所需的样本量，而同样获得相当的试验精度与准确性，省工省料、方便快捷。其基本原理是：根据第（1）一个试样的结果来推测下一个试样的试验条件，也叫“升降法”，以此类推，数据就会自动集中在试样的平均值附式中，heqv为当量自由落体高度，单位为米；V为近，用适用的统计技术可以方便地统计出需要的结果，做冲击速度，单位为米/

5、秒；G为重力加速度，米/秒2。出结构强度预测。此方法比传统统计技术一般要节约试样选择某个冲击速度V0作为起始速度，利用公式（1）样本量大约30~40%，适合于试样制备昂贵、变量不连续可得到相应的初始当量自由落体高度h0，观察材料在这个变化的数据统计处理。速度下的破坏与否来决定下一个试验样品的冲击速度和当量高度，这样在h0以上就有h1、h2、h3……，以下就有h-1,、h-2、h-3……，如果初始试验样品破坏，则第二个样2“升降法”原理分析品就在一个低一级的高度h-1上进行，否则就在高一级的高度h1高度上进行，这样，我们就可以得到一系列升“升降法”也称“台阶法”

6、，这种方法是在1943年降试验数据。“升降法”一般会选择一个等间隔高度作为“台由美国Bruceton炸药研究实验室首先用在了炸药感度研阶高度d=（hi+1-hi）作为恒定值”，这样可以简化计算究中。其最大特点在于对于特定一个重量的冲击体以一定方法，而台阶高度值的选择往往会影响到估计值的准确性。高度自由落下撞击炸药时，观察炸药爆与不爆来确定下一这种方法最大的优点是试验数据会自动集中在总体样本的个自由落下高度是应该升高还是降低，然后统计出此炸药数学期望附近，比传统方法要节约样本量大约30~40%的平均高度作为其炸药感度。我们也借用此方法用来统计左右。透明材料抗鸟撞

7、冲击能力。脆性材料的抗冲击强度分布若用落差高度表征，试航空透明件的抗鸟撞冲击试验一般是采用特定重量验结果表明并不完全是符合正态分布的，而是其高度的对的鸡，以海平面巡航速度Vc撞击模拟安装角度的透明材数值服从正态分布，这样按照对数高度，即使强度很低，料上，并要求最内层透明材料不破碎或呈现安全破碎。我也不可能出现实际高度为零甚至负数的不符合实际情理的49建筑玻璃与工业玻璃P{−t(n−)1≤T≤t(n−1)}=1−ααα现象出现。但在实际应用中，选择对数正态高度对试验过1−1−（7）22程和计算比较烦琐，只要初试高度与台阶高选择得合适，或不会出现负数高度现象，使得

8、试验过程和计算简化。(H−)hnP{−