【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于严重飞行谱编制，特别是基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法。
技术介绍
1、飞行载荷谱是指飞机在飞行中机体经受的载荷时间历程编制的谱，通过专门的测试改装和飞行试验实测编制飞机的实测飞行载荷谱，用于确定和验证飞机的设计使用寿命，是飞机结构疲劳定延寿的前提。
2、即使是按相同的使用要求使用的飞机，机群内不同飞机的突风载荷-时间历程也会具有明显的差异，对应着载荷谱的分散性，而耐久性分析和试验必须在唯一的载荷谱下进行。从而如何选取和编制合理的载荷谱成为了结构耐久性分析和评定的关键，为此提出了“严重谱”的概念，严重谱有着能够暴露飞机本身的失效特征和减少试验时间的优点，因此严重谱在当今实测谱的编制中的应用也越来越多。
3、目前，关于平均谱的概念、编制方法和平均谱下的寿命分析方法相对已经比较成熟，但是关于严重谱的研究尚有若干关键技术尚待解决。关于具体的编谱方法，国外仅有较为模糊的以过载超越数曲线为基础的谱编制方法，且严重程度未知和具体编制方法未知；而国内对于飞机严重飞行谱编制方法主要有：
4、(1)文献“基于飞行科目统计分析的严重谱编制方法”提出了基于损伤分布选择严重代表起落的严重谱编制方法
5、(2)文献“基于载荷损伤分散的严重谱选取方法初探”提出了在指定的机群寿命可靠度要求下，载荷谱严重程度pl与载荷损伤和结构分散性有关。针对目前的飞机载荷损伤分布参数，pl略高于90％。
6、因此，因此，有必要提出一种在保证安全性和经济性的基础下，充分考虑飞行载荷分散性
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本专利技术提供一种至少解决上述部分技术问题的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，通过该方法编制严重谱可以减少疲劳试验的时间，并且定寿时使用的分散系数只需考虑结构的分散系数。
2、本专利技术实施例提供了基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，包括：
3、s1、获取每个飞机任务段对应的实测载荷数据；分别对每个所述任务段对应的实测载荷数据进行预处理，获得每个飞机任务段飞行载荷数据中的突风过载峰谷值数据和机动过载峰谷值数据；
4、s2、对每个所述任务段对应的突风过载峰谷值数据和机动过载峰谷值数据进行统计处理，获得突风过载累计超越数曲线族和机动过载累计超越数曲线族；
5、s3、分别对所述突风过载累计超越数曲线族和机动过载累计超越数曲线族进行离散化处理，获得对应的突风超越数数据对和机动超越数数据对；
6、s4、分别对所述突风超越数数据对和机动超越数数据对进行分布特性检验及分布参数估计，获得突风超越数数据对和机动超越数数据对中指定过载下超越数对应的分布函数和分布参数；
7、s5、根据所述突风超越数数据对和机动超越数数据对，结合突风超越数数据对和机动超越数数据对中指定过载下超越数对应的分布函数和分布参数，随机选取不同超越数覆盖率，获得对应的过载峰谷值时间序列，获得突风载荷谱总损伤和机动载荷谱总损伤，进行统计分析得到突风载荷谱损伤分布特性和机动载荷谱损伤特性分析，计算得到严重损伤，基于严重损伤获取严重突风过载累积超越数曲线和严重机动过载累积超越数曲线。
8、进一步地，所述s1具体包括：
9、s11、获取每个任务段对应的实测载荷数据；
10、s12、对每个所述任务段对应的实测载荷数据进行标准化处理；表示为：
11、△ny0＝△nyi*gi/g0
12、上式中，△ny0为标准化处理后的载荷数据；△nyi为实测的飞行载荷数据；gi为载荷真实质量数据；g0为标准飞机质量数据；
13、s13、对标准化处理后的实测载荷数据中的突风载荷数据和机动载荷数据进行分离；
14、s14、对分离后的突风载荷数据和机动载荷数据进行峰谷值采集，获取该任务段对应的突风过载峰谷值数据和机动过载峰谷值数据。
15、进一步地，在所述s13中，所述分离的判据如下：
16、若载荷变化持续时间超过2s，则判定为所述机动载荷数据，否则判定为所述突风载荷数据；
17、若舵面偏角绝对值等于或大于4°，则判定为所述机动载荷数据，否则判定为所述突风载荷数据；
18、对于爬升或下滑任务段的实测载荷数据，均近似判定为所述突风载荷数据；
19、对于进场或离场任务段的实测载荷数据，均近似判定为所述机动载荷数据。
20、进一步地，所述s2具体包括：
21、s21、根据突风过载峰谷值数据和机动过载峰谷值数据，进行突风过载时间历程计数和机动过载时间历程计数：
22、s22、获得各级突风载荷累计超越数和各级机动载荷累计超越数：
23、(1)获取各级突风载荷累计超越数：限制跨均峰计数法得到的峰值大于0为正峰值，谷值小于0为负谷值；选定若干级载荷，分别将正峰值和负谷值记作正向突风过载累积超越数和负向突风过载累积超越数；
24、(2)获取各级机动载荷累计超越数：对所有的正向机动过载数据统计正向机动过载累积超越数；对所有的负向机动过载数据统计负向机动过载累积超越数；
25、s23、获取突风过载累计超越数曲线族和机动过载累计超越数曲线族：
26、(1)获取突风过载累计超越数曲线族：采用几何平均计算对称的正向突风过载累积超越数和负向突风过载累积超越数的平均数；对该平均数进行标准化处理；获得处理后的突风过载累积超越数；对处理后的突风过载累积超越数进行进行拟合，获得突风过载累计超越数曲线族；
27、(2)获取机动过载累计超越数曲线族：机动过载分别对峰谷值过载进行超越数计数。
28、进一步地，所述s21具体包括：
29、(1)采用限制跨均峰计数法进行突风过载时间历程计数：
30、以各任务段0g载荷状态作为基准，
31、对于正过载，当两个峰之间的谷值或两个谷之间的峰值不超过该任务段基准线的上偏差时，仅记录其中最大峰值；
32、对于负过载，当两个峰之间的谷值或两个谷之间的峰值不超过该任务段基准线的下偏差时，仅记录其中最小谷值；
33、当上偏差或下偏差为最大峰值的20％时，该偏差即为所述限制跨均峰计数法中的限制条件；
34、(2)采用雨流计数法进行机动过载时间历程计数：
35、第一步：选取由最大峰谷值处起止的典型段，按载荷谱顺序输入各峰、谷值，直至数据完毕；
36、第二步：读入下一峰、谷值；若数据完毕，则停止读入；
37、第三步：若数据点少于3，则返回第二步；若数据点数大于等于3，则由最后读入的3个峰、谷值，计算变程x和y；这三点中，第一点与第二点之差的绝对值为y；第二点与第三点之差的绝对值为x；
38、第四步：比较x和y的大小：若x<y,则返回第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述S1具体包括：
3.如权利要求2所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，在所述S13中，所述分离的判据如下：
4.如权利要求1所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述S2具体包括：
5.如权利要求4所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述S21具体包括：
6.如权利要求1所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述S4中分布参数估计方法为：
7.如权利要求1所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述S5具体包括：
8.如权利要求7所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述S5还包括：
9.如权利要求7所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制
...【技术特征摘要】
1.基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述s1具体包括：
3.如权利要求2所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，在所述s13中，所述分离的判据如下：
4.如权利要求1所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于，所述s2具体包括：
5.如权利要求4所述的基于突风和机动过载超越数曲线的严重飞行谱编制方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺小帆，卫昆钰，李博文，李晨迪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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