高清可复制 HB 8631-2021 全尺寸飞机疲劳试验载荷处理要求

　　ICS 49.020 V 35

　　HB 8631-2021

　　全尺寸飞机疲劳试验载荷处理要求

　　Requirements of load processing for full scale airplane fatigue test

　　2021-04-19 发布 2021-07-01 实施

　　中华人民共和国工业和信息化部 发 布

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。

　　本标准起草单位：中国飞机强度研究所、中国航空综合技术研究所。

　　本标准主要起草人：王 征、李 涛、贾 晓、孙 熙、冯建民、张赐宝。

　　全尺寸飞机疲劳试验载荷处理要求

　　1 范围

　　本标准规定了全尺寸飞机疲劳试验载荷处理的通用要求，包括载荷处理原则、载荷处理考虑因素、载荷处理流程和试验载荷处理报告编写等要求。

　　本标准适用于全尺寸飞机疲劳试验，其他试验可参考使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GJB 4441 飞机全尺寸结构疲劳试验要求

　　3 术语和定义

　　GJB 4441 界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

　　3.1

　　载荷处理 load processing

　　将试验载荷通过等效、简化或优化转化为试验实施载荷的过程。

　　3.2

　　疲劳试验载荷 fatigue test load

　　试验委托方以试验任务书(载荷计算报告、载荷谱及质量计算报告等)提供的飞机在使用中所承受的气动载荷、惯性载荷及其他载荷。

　　3.3

　　疲劳试验实施载荷 fatigue test implementary load

　　承试方对疲劳试验载荷处理后得到的能够通过加载设备施加到飞机结构的载荷。

　　3.4

　　考核结构载荷 assessing structure load

　　对考核结构内力有直接贡献的载荷。一般采用主动加载的方式施加。

　　3.5

　　平衡载荷 counterpoise load

　　为了保证试验件载荷平衡，在非考核部位施加的载荷。平衡载荷对被考核结构内力没有直接贡献。

　　4 一般要求

　　4.1 载荷处理原则

　　载荷处理前试验委托方应分部件提供载荷、坐标数据， 明确控制剖面位置及误差要求。载荷处理一般应分部件进行，处理遵循以下原则：

　　a) 各部件合力、合力矩等效;

　　b) 各部件控制剖面载荷误差最小;

　　c) 载荷处理前后分布尽量一致;

　　d) 载荷处理前后结构关键部位损伤尽量一致。

　　4.2 载荷处理考虑因素

　　疲劳试验载荷处理考虑的主要因素如下：

　　a) 试验件结构特点;

　　b) 当前的试验技术能力;

　　c) 当前试验设备能力;

　　d) 试验速度。

　　4.3 载荷处理主要工作

　　疲劳试验载荷处理工作主要包括：

　　a) 有限元节点载荷合并为节点载荷;

　　b) 节点载荷各载荷分量的等效合成及简化;

　　c) 部件累积载荷的分离等效;

　　d) 试验委托方对载荷处理前后的分析对比。

　　5 详细要求

　　5.1 载荷处理流程

　　疲劳试验载荷处理按图 1 流程进行：

　　a) 分部件载荷整理，将力矩等效为一对力偶，统一数据格式，对提供的载荷进行校对;

　　b) 分部件载荷分离，一般垂向载荷、俯仰矩及滚转矩一起处理，侧向或航向载荷与偏航矩一起处理;

　　c) 分离载荷进行载荷分区，使分区合力的压心分散性最小;

　　d) 确定载荷分区内载荷分布规律，使分布尽量与处理前一致;

　　e) 进行加载点载荷优化;

　　f) 进行分离载荷误差统计及评估;

　　g) 若不满足剖面误差要求，重新进行载荷分区，重复 c)～f)直至满足误差要求;

　　h) 依次完成分离载荷处理、部件载荷处理;

　　i) 进行全机不平衡量处理，主要是对各部件载荷处理的误差进行全机平衡处理;

　　j) 进行全机各部件误差统计及评估，评估时也可与试验委托方协调载荷处理前后对结构关键部位损伤的变化。

　　5.2 考核结构载荷处理

　　5.2.1 机身载荷处理

　　机身载荷处理要求如下：

　　a) 气动、惯性载荷应处理到机身各框上，商载应处理到地板梁、框上;

　　b) 载荷节点应布置在机身框上;

　　c) 载荷节点应避开结构表面的鼓包、口盖及开口区域;

　　d) 载荷节点若采用接头加载，则应将接头布置在承力结构上。

　　图 1 疲劳试验载荷处理流程图

　　5.2.2 翼面载荷处理

　　机翼、平尾、垂尾及其他活动翼面，载荷处理要求如下：

　　a) 载荷节点应尽量沿翼梁、肋及长桁布置;

　　b) 载荷节点应尽量避开翼面非承力口盖以及翼面口盖边缘;

　　c) 载荷节点应与活动翼面转轴保持合适距离;

　　d) 展向载荷较小时可以不单独处理，由此引起的不平衡载荷在垂向或法向加载点考虑。

　　5.2.3 发动机载荷处理

　　发动机载荷处理到发动机假件加载接头上，加载接头应能够满足所有试验情况载荷的施加。

　　吊挂载荷一般应与发动机载荷合并处理。

　　5.2.4 起落架载荷处理

　　起落架载荷应处理到起落架机轮假件上，一般要求如下：

　　a) 起落架作为试验支持时，起落架缓冲支柱应固定其行程;起落架试验时，按试验任务书要求执行;

　　b) 机轮假件应预留加载接头，加载接头应满足所有试验情况载荷的施加;

　　c) 起落架作为试验支持时，与支持相关的起落架载荷可采用被动加载。

　　5.3 平衡载荷处理

　　平衡载荷处理一般要求如下：

　　a) 平衡载荷应处理到已有加载点上，若已有加载点载荷过大则考虑单独设置平衡载荷加载点;

　　b) 平衡载荷在不同结构部位时，按 5.2 对应结构处理;

　　c) 平衡载荷处理不应致使非考核部位出现过度变形和意外损伤。

　　5.4 扣重载荷处理

　　试验委托方应提供结构质量分布，结构部件及假件称重结果。试验实施载荷应考虑扣除试验件、加载设备的重量，扣重载荷处理如下：

　　a) 结构扣重依据任务书给出的结构重量理论分布和称重后的真实重量进行;

　　b) 结构扣重后对控制剖面产生的附加力矩最小;

　　c) 假件的重量尽量在假件上扣除，或在就近其他部件上扣除;

　　d) 扣重载荷处理根据结构部位按 5.2 对应部位处理。

　　6 载荷处理报告编写

　　承试方在完成载荷处理后应编写试验载荷处理报告。载荷处理报告应经试验委托方审查并会签确认。载荷处理报告至少应包含如下内容：

　　a) 试验项目名称;

　　b) 载荷处理依据;

　　c) 试验载荷情况;

　　d) 加载点设置;

　　e) 试验载荷处理原则及方法;

　　f) 试验载荷处理结果;

　　g) 误差统计及评估。