飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法技术

本发明专利技术提供了飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法，属于飞机测试技术领域。组合载荷谱编制方法包括以下步骤：S1、编制振动载荷谱；S2、建立振动载荷谱的加速模型；S3、编制由各级常规疲劳载荷过载的飞行参数时间历程数据、各级常规疲劳载荷的过载次数组成的常规疲劳载荷谱；S4、编制静力载荷谱并与常规疲劳载荷谱叠加；S5、叠加常规疲劳载荷谱与振动载荷谱。本发明专利技术解决了现有的全机疲劳载荷谱中只考虑了机动载荷循环，不能适用于高速、高机动的飞机疲劳强度测试的问题，具有较好的工程适用性。好的工程适用性。好的工程适用性。

【技术实现步骤摘要】
飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法


[0001]本专利技术涉及飞机测试
，具体是涉及飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法。

技术介绍

[0002]现代军用飞机结构形式复杂，且使用环境（高速、高机动）远比民用飞机恶劣，飞机结构时常处于多种载荷共同作用下，这种恶劣的服役环境及严格的作战要求使其结构的疲劳寿命大幅度降低。
[0003]大攻角/高机动是现代高性能战机作战的重要标志之一，飞机在此工况下飞行时，涡流击打在飞机后机身，如水平及垂直尾翼，造成了后机身的抖振现象，这一动态载荷对后机身结构造成的损伤远大于机动疲劳载荷。
[0004]现有的全机疲劳载荷谱中只考虑了机动载荷循环，没有加入在大攻角飞行状态下飞机后机身的振动载荷。因此，针对高性能战机，必须发展出一种包含振动载荷、常规疲劳载荷及静力载荷的组合载荷谱编制方法，用于此类高性能战机的全机疲劳试验寿命考核。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：现有的全机疲劳载荷谱中只考虑了机动载荷循环，不能适用于高速、高机动的飞机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、编制振动载荷谱根据军用飞机真实飞行测试数据，确定发生涡流作用的飞机攻角的范围，及军用飞机表面的动压力的范围，并依据振动载荷大小得到由工况数据块组成的飞行参数数据集，根据飞行参数数据集的每个工况数据块代表工况进行飞机疲劳强度测试试验，得到军用飞机的加速度响应，并进行载荷反演，得到飞机振动载荷谱，其中，载荷反演包括以下内容：根据功率谱密度函数得到载荷点的功率谱密度矩阵为：上式中，为载荷点的功率谱密度矩阵，为傅里叶变换后的载荷点输入信号，代表共轭矩阵，表示转置矩阵，根据功率谱密度函数得到响应点的功率谱密度矩阵为：上式中，为响应点的功率谱密度矩阵，为傅里叶变换后的响应点输出信号，代表共轭矩阵，表示转置矩阵，对响应点的功率谱密度矩阵进行埃尔米特矩阵的谱分解运算，谱分解运算公式如下：上式中，为响应点的功率谱密度矩阵，为谱分解矩阵，表示共轭转置矩阵，定义频响函数矩阵，其中，为的矩阵，则根据结构振动理论可知激励与响应之间关系，构造的虚拟激励计算公式为：上式中，为虚拟激励矩阵，为频响函数矩阵，代表共轭矩阵，表示转置矩阵，为谱分解矩阵，则重组力载荷激励的功率谱密度计算公式为：上式中，为载荷反演位置处载荷谱矩阵，为虚拟激励矩阵，表示共轭转置矩阵；S2、建立振动载荷谱的加速模型基于随机振动环境中结构的线性疲劳损伤等价关系，根据飞机疲劳强度测试试验需求，通过加速模型对振动载荷谱的量级和试验时间进行修正；
S3、编制由各级常规疲劳载荷过载的飞行参数时间历程数据、各级常规疲劳载荷的过载次数组成的常规疲劳载荷谱；S4、编制静力载荷谱并与常规疲劳载荷谱叠加静力载荷谱为飞机发生非对称机动动作后，恢复正常状态或发生下一机动作动前结构承受的静载，将静力载荷谱叠加到相同工况的常规疲劳载荷谱中，得到与静力载荷谱叠加后的常规疲劳载荷谱；S5、叠加常规疲劳载荷谱与振动载荷谱对步骤S4得到各级常规疲劳载荷的数据进行归类，得到归类后的各级常规疲劳载荷的数据，并将归类后的各级常规疲劳载荷的数据与步骤S1中飞行参数数据集每个工况数据块代表工况相对应，得出常规疲劳载荷飞行参数数据集，完成常规疲劳载荷、静力载荷和振动载荷的叠加，得到基于加速模型的组合载荷谱。2.如权利要求1所述的飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法，其特征在于，所述步骤S1中，工况数据块包括：飞行攻角、动压力、飞行攻角和动压力对应的加速度功率谱密度。3.如权利要求1所述的飞机疲劳强度测试中基于加速模型的组合载荷谱编制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬文，李益萱，白春玉，马建峰，李凯翔，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：