飛機(jī)結(jié)構(gòu)承受的疲勞載荷和影響飛機(jī)疲勞強(qiáng)度的因素
(一)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)承受的疲勞載荷
1.機(jī)動(dòng)載荷
它是由于飛機(jī)在機(jī)動(dòng)飛行中,過載的大小和方向不斷改變而使飛機(jī)承受的氣動(dòng)交變載荷。機(jī)動(dòng)載荷用飛機(jī)過載的大小和次數(shù)來表示。
2.突風(fēng)載荷
它是由于飛機(jī)在不穩(wěn)定氣流中飛行時(shí),受到不同方向和不同強(qiáng)度的突風(fēng)作用而使飛機(jī)承受的氣動(dòng)交變載荷。
3.地-空-地循環(huán)載荷
飛機(jī)在地面停放或在地面滑行時(shí),機(jī)翼在本身重量和設(shè)備重量作用下,承受向下的彎矩,但飛機(jī)離地起飛后,機(jī)翼在升力作用下,承受向上的彎矩。這種起落一次交變一次的載荷,稱為地-空-地循環(huán)載荷。這是一種時(shí)間長(zhǎng)、幅值大的載荷。
4.著陸撞擊載荷
它是由于飛機(jī)著陸接地后,起落架的彈性引起飛機(jī)顛簸加到飛機(jī)上的重復(fù)載荷。
5.地面滑行載荷
它是由于飛機(jī)在地面滑行時(shí)因跑道不平引起顛簸,或由于剎車、轉(zhuǎn)彎、牽引等地面操縱而加到飛機(jī)上的重復(fù)載荷。
6.座艙增壓載荷
這是由于座艙增壓和卸壓,而加給座艙周圍構(gòu)件的重復(fù)載荷。
在以上幾種疲勞載荷中,對(duì)殲擊機(jī)影響最大的是機(jī)動(dòng)載荷、著陸撞擊載荷和地面滑行載荷。
二、影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的因素
根據(jù)部隊(duì)和工廠維修實(shí)踐,影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的因素主要有以下四個(gè)方面:
(一)應(yīng)力集中的影響
大量破壞事例證明:應(yīng)力集中是影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的主要因素,疲勞源總是出現(xiàn)在應(yīng)力集中的部位。如開孔、開槽、倒角、螺紋等處容易出現(xiàn)疲勞裂紋。
(二)表面加工質(zhì)量的影響
大量的破壞事例也證明:表面加工質(zhì)量不高,也是影響飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的重要因素。
(三)裝配效應(yīng)的影響
使用經(jīng)驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)表明,各種裝配效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度影響很大。
(四)使用環(huán)境的影響
1.腐蝕疲勞
金屬受到腐蝕,將產(chǎn)生“腐蝕疲勞”,使疲勞強(qiáng)度降低,因?yàn)楦g使金屬表面產(chǎn)生無數(shù)的小應(yīng)力集中點(diǎn),促使疲勞裂紋的形成。
2.擦傷疲勞
當(dāng)兩個(gè)相互接觸的固體表面具有微小的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),表面會(huì)受到損傷,這就會(huì)引起“擦傷疲勞”(或稱“擦傷腐蝕”)。
3.高溫疲勞和低溫疲勞
溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度也有影響。
4.熱疲勞
構(gòu)件在交變的熱應(yīng)力作用下引起的破壞稱為“熱疲勞”。這種熱應(yīng)力主要來自兩方面,①由溫度分布不均所引起的;②限制金屬自由膨脹或收縮所引起的。熱疲勞破壞常常表現(xiàn)為金屬表面細(xì)微裂紋網(wǎng)絡(luò)的形成,叫做“龜裂”。
5.聲疲勞
在聲環(huán)境下工作的構(gòu)件,因?yàn)槭艿皆胍舻募?lì)而產(chǎn)生振動(dòng),由這種強(qiáng)迫振動(dòng)引起的破壞,稱為“聲疲勞”或“噪音疲勞”。