民机结构耐久性与损伤容限设计手册 上 疲劳设计与分析【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章 飞机结构疲劳设计概述1

1.1 疲劳设计基本要求1

1.1.1 疲劳设计的目标1

1.1.2 实现疲劳设计目标的途径1

1.1.3 疲劳设计的基本要求2

1.2 疲劳分析的方法和步骤2

1.2.1 引言2

1.2.2 DFR法的主要特点2

1.2.3 疲劳分析的基本步骤2

1.3 耐久性设计3

1.3.1 耐久性设计基本概念3

1.3.2 结构耐久性设计的基本要求3

1.3.3 结构耐久性分析基本方法4

第2章 抗疲劳设计要求5

2.1 结构布局5

2.2 选材原则5

2.3 一般设计准则6

2.4 细节设计6

2.5 加工工艺7

2.6 防腐设计措施8

第3章 使用载荷及载荷谱10

3.1 概述10

3.2 典型飞行任务剖面的标准使用情况11

3.3 主要结构部件载荷情况的最小分析范围12

3.4 使用载荷谱——当量分析13

3.5 使用载荷及载荷谱的详细说明14

3.6 使用情况编号说明18

3.7 图表19

3.7.1 地面滑跑载荷谱19

3.7.2 地面转弯扭矩载荷谱20

3.7.3 地面转弯侧向载荷谱21

3.7.4 飞行机动载荷谱22

3.7.5 离散阵风载荷谱22

3.7.6 离散阵风统计参数24

3.7.7 离散阵风当量载荷谱25

3.7.8 垂直和侧向复合阵风当量载荷26

3.7.9 座舱压差27

3.7.10 标准使用情况参考图表28

附录3A 离散阵风载荷谱NACATN 433230

附录3B 离散阵风当量载荷谱31

附录3C 载荷谱当量化计算32

第4章 结构细节应力分析38

4.1 概述38

4.2 结构细节应力分析的有限元素法38

4.2.1 细节应力分析的基本原理38

4.2.2 钉元刚度矩阵39

4.2.3 钉元的内力矩阵41

4.2.4 结构细节内力计算方法41

4.2.5 细节应力分析基本步骤44

4.3 结构细节应力分析的解析法63

4.3.1 基本假设63

4.3.2 结果归纳63

4.3.3 危险端部紧固件载荷R167

4.4 紧固件柔度系数77

4.4.1 影响P—δ曲线的主要因素77

4.4.2 紧固件弹性段柔度系数77

4.4.3 实测P—δ曲线及其特性参数80

4.4.4 P—δ曲线计算和选用的说明85

4.5 几何应力集中系数85

4.5.1 几何应力集中系数的定义85

4.5.2 几何应力集中系数的使用原则85

4.5.3 典型细节的几何应力集中系数曲线85

第5章 结构细节疲劳额定值209

5.1 概述209

5.1.1 定义209

5.1.2 许用值简述209

5.1.3 计算主要结构件DFR的具体步骤212

5.1.4 DFR截止值214

5.1.5 特殊DFR系数及在超差处理中的应用216

5.1.6 构件疲劳额定系数RC220

5.2 受拉结构许用值220

5.2.1 无紧固件受拉结构细节的许用值220

5.2.2 有紧固件受拉结构细节的许用值227

5.3 受剪结构许用值238

5.3.1 腹板与缘条单剪连接许用值239

5.3.2 腹板与缘条双剪连接（插入件）许用值240

5.3.3 屈曲腹板连接许用值241

5.3.4 受剪腹板上开孔许用值241

5.4 修正系数243

5.4.1 孔充填系数A243

5.4.2 合金和表面处理系数B248

5.4.3 埋头深度系数C250

5.4.4 材料叠层厚度系数D252

5.4.5 螺栓夹紧系数E253

5.4.6 粗糙度系数F256

5.4.7 凸台有效系数U258

5.5 双向受载情况许用值271

5.5.1 双向受载筒形件的疲劳检查方法271

5.5.2 双向受载接头许用值的确定272

5.6 机身蒙皮大开口的许用值273

5.6.1 角部应力的基本公式274

5.6.2 角部的应力集中系数274

5.6.3 角部结构的有效厚度274

5.6.4 典型开口的角部应力计算实例277

5.6.5 对特殊结构的特殊规定279

5.6.6 大开口处毛面积周向疲劳额定值的确定281

5.6.7 初步设计时再分配区的结构尺寸确定282

5.7 DFR例题282

5.7.1 引言282

5.7.2 开孔——受拉结构283

5.7.3 开孔——受剪结构284

5.7.4 缺口结构285

5.7.5 无载荷传递结构287

5.7.6 载荷传递结构287

5.7.7 机身的连接300

5.7.8 偏心受载的双剪连接305

5.7.9 机身侧壁的连接306

第6章 可靠性系数和可靠性准则312

6.1 可靠性系数312

6.1.1 结构可靠性系数准则312

6.1.2 特定结构及组件的疲劳可靠性系数313

6.2 可靠性准则316

6.2.1 定义316

6.2.2 结构疲劳试验要求准则316

6.2.3 试验或使用评估准则317

6.2.4 应用实例323

6.2.5 几种特殊评估方法327

第7章 疲劳强度分析330

7.1 概述330

7.2 疲劳强度分析要求330

7.2.1 结构细节疲劳寿命和可靠性要求330

7.2.2 疲劳分析要求330

7.2.3 疲劳分析的载荷谱要求331

7.3 标准S—N曲线333

7.4 地—空—地损伤比341

7.5 疲劳检查方法341

7.6 特殊疲劳裕度和复合疲劳裕度351

7.6.1 特殊疲劳裕度351

7.6.2 复合疲劳裕度352

7.7 算例353

7.7.1 某机机翼下翼面展向蒙皮接缝疲劳分析353

7.7.2 某机机身顶部蒙皮接缝357

7.7.3 某机垂直安定面连接接头357

附录7A 连接件的压应力修正362

第8章 疲劳分析软件系统功能介绍363

8.1 设计概述363

8.1.1 设计思想363

8.1.2 软硬件支持363

8.1.3 系统的安装363

8.1.4 系统结构与界面组织363

8.1.5 系统设计流程图365

8.2 功能介绍365

8.2.1 结构细节DFR值计算机辅助计算系统365

8.2.2 材料与结构参数设计系统365

8.2.3 疲劳分析系统367

8.2.4 再设计分析系统367

8.3 工程应用368