飞机结构经济寿命设计与可靠性评定

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飞机结构经济寿命设计与可靠性评定

作 者:闫楚良;刘克格;黄苏桥
出版机构:航空工业出版社
出版时间:2011年4月
书号:978-7-80243-733-3

标准价:¥59元         会员价:¥47.2元







【内容推荐】
  本书在以往研究工作的基础上,旨在探讨飞机结构长寿命、高可靠性和低成本为目标的结构经济寿命设计和可靠性评定理论,按照用户给定的使用寿命目标进行结构可靠性设计,做到挖掘飞机结构潜力,保证飞机个体结构安全。本书内容包括飞机结构安全寿命设计、经济寿命设计、抗疲劳设计、耐久性/损伤容限设计等,并对结构寿命可靠性管理做了简述。 本书可供高等院校航空、航天、机械等专业研究生及飞机设计研究人员使用。

【目录】

第1章 概论

1.1 飞机结构寿命设计

1.1.1 安全寿命设计

1.1.2 安全寿命/损伤容限设计

1.1.3 耐久性/损伤容限设计

1.1.4 可靠性设计

1.2 经济寿命设计

1.2.1 经济寿命设计理念

1.2.2 经济寿命设计与可靠性评定体系

第2章 飞机结构经济寿命设计

2.1 疲劳设计原则

2.1.1 飞机使用寿命的含义

2.1.2 疲劳设计方法的应用

2.2 疲劳设计工作内容

2.3 飞机结构损伤容限设计要求

2.3.1 结构设计类型

2.3.2 初始缺陷假设

2.3.3 可检查度

2.3.4 剩余强度要求

2.4 飞机结构经济寿命耐久性设计要求

2.4.1 经济寿命设计要求

2.4.2 经济寿命设计思想

2.5 飞机结构可靠性评估及设计目标寿命

2.5.1 疲劳寿命服从对数正态分布下的结构可靠性评估及设计目标寿命

2.5.2 疲劳寿命服从双参数Weibull分布下的结构可靠性评估及设计目标寿命

2.6 经济寿命设计可靠性评定

2.6.1 经济寿命设计可靠性评估

2.6.2 经济寿命的可靠性试验分散系数

2.6.3 结构耐久性分析方法及分析要求

2.6.4 经济寿命耐久性模型

第3章 结构的抗疲劳设计与维修

3.1 结构布局的基本要求

3.2 传力路线的合理安排

3.3 结构材料的选择和控制

3.4 结构细节设计的一般准则

3.5 紧固件连接的细节设计要求

3.5.1 搭接连接

3.5.2 对接连接

3.5.3 叠层件连接

3.6 提高结构疲劳强度的工艺措施

3.7 飞机结构的维修

3.7.1 长桁间损伤蒙皮的修理

3.7.2 长桁处损伤蒙皮的修理

3.7.3 长桁的修理

3.7.4 翼肋弯边裂纹损伤的修理

第4章 载荷谱数据库

4.1 载荷谱计数方法

4.1.1 雨流计数法

4.1.2 限跨均值峰值计数法

4.2 当量寿命概率分布

4.2.1 典型任务与飞行科目

4.2.2 二维当量寿命表达式

4.2.3 当量寿命概率分布

4.3 最少空测采样飞行起落次数设计准则

4.4 中值载荷谱的编制

4.4.1 中值载荷谱的编制原则

4.4.2 中值载荷谱的压缩处理模型

4.4.3 无效当量幅值截除模型

4.5 载荷谱数据库

4.5.1 建立载荷谱数据库的重要性

4.5.2 飞机载荷谱数据库内容

4.5.3 飞机载荷谱数据库设计

4.5.4 飞机载荷谱数据架构与实现

4.5.5 某机型载荷谱信息处理示例

4.5.6 飞行历程可视化仿真

第5章 结构耐久性分析

5.1 飞机结构疲劳寿命名义应力估算方法

5.1.1 确定循环载荷环境及计算疲劳载荷谱

5.1.2 危险部位应力谱的确定

5.1.3 对应于应力谱的<italic>S</italic>-<italic>N</italic>曲线或广义<italic>S</italic>-<italic>N</italic>曲面的获得

5.2 应力严重系数法

5.3 局部应力应变法

5.3.1 局部应力应变估算的诺伯法

5.3.2 局部应力应变法的寿命估算方法

5.4 疲劳强度额定值法(DFR)

5.4.1 DFR法的主要特点

5.4.2 DFR法基本假设

5.4.3 DFR法基本步骤

5.5 结构耐久性分析的概率断裂力学方法

5.5.1 概率断裂力学方法步骤

5.5.2 TTCI分布与EIFS分布

5.5.3 裂纹超越数的确定

5.6 结构耐久性分析的裂纹萌生方法(CIA)

5.6.1 耐久性分析裂纹萌生方法的原理与步骤

5.6.2 结构细节裂纹萌生<italic>p</italic>-<italic>S</italic>-<italic>N</italic>曲线

5.6.3 各应力区裂纹超越概率随使用时间的变化规律曲线

5.6.4 结构损伤度评估与经济寿命预测

5.7 结构耐久性分析的确定性裂纹增长方法(DCGA)

5.7.1 耐久性分析确定性裂纹增长方法的目标和步骤

5.7.2 初始缺陷的假设

5.7.3 裂纹扩展解析程序

5.7.4 相对小裂纹(当量)扩展速率公式

5.7.5 DCGA对应的结构损伤计算

5.7.6 DCGA的分析结论

第6章 结构损伤容限分析

6.1 裂纹扩展分析

6.1.1 等幅裂纹扩展模型

6.1.2 变幅载荷下裂纹扩展模型

6.1.3 裂纹扩展寿命

6.2 广布疲劳损伤分析方法

6.3 剩余强度分析

6.3.1 剩余强度概要

6.3.2 剩余强度分析原理

6.3.3 剩余强度分析的一般过程

6.3.4 组合结构剩余强度分析要点

6.3.5 一般结构剩余强度许用值

6.3.6 一般结构剩余强度分析步骤

6.4 疲劳损伤的评定——DTR评定方法

6.4.1 DTR评定原理

6.4.2 DTR评定方法与步骤

第7章 材料疲劳/断裂性能数据库设计

7.1 广义疲劳性能曲面的建立

7.1.1 给定应力均值<italic>σ</italic><superscript>*</superscript><subscript><italic>m</italic></subscript>时的<italic>S</italic>-

<italic>N</italic>曲面方程

7.1.2 给定应力比<italic>R</italic><superscript>*</superscript>时的<italic>S</italic>-<italic>N</italic>曲面方程

7.1.3 待定常数<italic>σ</italic><subscript>0</subscript>、<italic>m</italic>、<italic>C</italic>的确定

7.1.4 某飞机结构关键危险部位<italic>S</italic>-<italic>N</italic>曲面方程

7.2 广义断裂性能曲面的建立

7.2.1 断裂<italic>K</italic><subscript><italic>m</italic></subscript>-<italic>da</italic>/<italic>dN</italic>-Δ<italic>K</italic>曲面

7.2.2 <italic>K</italic><subscript><italic>m</italic></subscript>-<italic>da</italic>/<italic>dN</italic>-Δ<italic>K</italic>曲面的试验

测定与参数拟合

7.2.3 断裂<italic>σ</italic><subscript><italic>a</italic></subscript>-<italic>σ</italic><subscript><italic>m</italic></subscript>-

<italic>N</italic><superscript>*</superscript>曲面

7.2.4 应用实例

7.3 飞机典型材料疲劳/断裂性能数据库

第8章 飞机结构经济寿命的耐久性/损伤容限试验及评定

8.1 某型轰炸机结构耐久性/损伤容限试验

8.1.1 轰炸机任务段划分

8.1.2 实测载荷谱的处理与编制

8.1.3 轰炸机疲劳试验载荷谱的编制

8.2 某型轰炸机疲劳、断裂分析

8.2.1 飞机结构主要部位的疲劳分析

8.2.2 飞机结构断裂分析

8.3 某型轰炸机全机疲劳、损伤容限试验

8.3.1 试验加载点的设置及载荷施加

8.3.2 试验过程

8.4 试验机的检查

8.5 经济寿命评定的技术途径

8.6 某型轰炸机结构寿命评定

8.6.1 疲劳评定准则

8.6.2 结构经济使用寿命评定和检修周期的确定

8.6.3 结构的破损安全分析

8.6.4 飞机寿命评定的经济性和可靠性评估

8.6.5 飞机使用寿命的确定

第9章 飞机结构强度可靠性设计

9.1 应力—强度干涉模型

9.1.1 一维应力—强度干涉模型理论

9.1.2 二维疲劳极限概率分布

9.1.3 二维应力—强度干涉模型理论

9.2 系统可靠性分析模型

9.3 预定寿命下结构可靠性设计

9.3.1 给定寿命下一维疲劳强度的概率分布

9.3.2 给定寿命下二维疲劳强度的概率分布

9.4 应用实例

第10章 飞机结构寿命的管理与控制

10.1 概述

10.2 外场飞机使用载荷/环境谱与机队寿命的管理和控制

10.2.1 载荷/环境谱测量

10.2.2 数据分析和基准使用谱编制

10.2.3 外场飞机机队使用的管理

10.2.4 单机跟踪大纲

10.2.5 机队寿命管理控制的实施

10.3 单机疲劳寿命监控

10.3.1 单机疲劳寿命监控——飞行参数监控法

10.3.2 单机疲劳寿命监控——应变监控法

10.4 飞机结构的健康监控

10.4.1 结构设计健康监控技术

10.4.2 结构应力场健康监控技术

10.4.3 声发射健康监控技术

10.4.4 信息智能涂层健康监控技术

参考文献

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2017年10月13日 16:13
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