本發(fā)明涉及直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法。
背景技術(shù)：
：低周疲勞載荷譜是直升機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)與評(píng)定的重要輸入之一。傳統(tǒng)的低周疲勞載荷譜編制需要包含各飛行狀態(tài)使用順序的直升機(jī)任務(wù)譜；而由于直升機(jī)使用的靈活性，包含各飛行狀態(tài)使用順序的直升機(jī)任務(wù)譜難以確定，傳統(tǒng)的低周疲勞載荷譜編制方法難以實(shí)現(xiàn)。因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)上述缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法，所述直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法包括如下步驟：步驟1：獲得各個(gè)飛行狀態(tài)的載荷最大值、載荷最大值作用次數(shù)、載荷最小值以及載荷最小值作用次數(shù)；步驟2：制作排序結(jié)果表；步驟3：根據(jù)所述排序結(jié)果表各行獲得各級(jí)載荷歷程，從而獲得n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜；步驟4：設(shè)定預(yù)設(shè)條件，從而從n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜中選擇一個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜作為實(shí)際使用直升機(jī)低周疲勞載荷譜。優(yōu)選地，所述步驟1中的載荷最大值以及載荷最小值通過載荷理論計(jì)算方法獲得或者飛行載荷測(cè)試方法獲得。優(yōu)選地，所述步驟1中的載荷最大值作用次數(shù)以及載荷最小值作用次數(shù)采用如下公式獲得：ni＝(ti×T)/(tci)，其中，ni為載荷最大值作用次數(shù)或載荷最小值作用次數(shù)；ti為Ci的時(shí)間占比，Ci為某一飛行狀態(tài)，T為低周載荷譜周期，tci為Ci進(jìn)行一次的時(shí)長(zhǎng)；Ci包含停地工況，停地工況的作用次數(shù)取飛行譜規(guī)定的每小時(shí)起落次數(shù)nql與T的乘積。優(yōu)選地，所述排序結(jié)果表包括四列參數(shù)，其中第一列為載荷最大值、第二列為載荷最大值作用次數(shù)、第三列為載荷最小值、第四列為載荷最小值作用次數(shù)；所述第一列按照載荷最大值的載荷量從大到小排列；所述第二列的載荷最大值作用次數(shù)為與所述第一列的載荷最大值所對(duì)應(yīng)的載荷最大值作用次數(shù)；所述第三列的載荷最小值按照載荷最小值的載荷量從小到大排列；所述第四列的載荷最小值作用次數(shù)為與所述第三列的載荷最小值所對(duì)應(yīng)的載荷最小值作用次數(shù)。優(yōu)選地，所述步驟3具體為：步驟31：從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最大值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最大值、從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最小值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最小值、從排序結(jié)果表中取出載荷最大值作用次數(shù)與載荷最小值作用次數(shù)中共同的次數(shù)作為第一級(jí)載荷歷程中的循環(huán)次數(shù)，從而形成第一級(jí)載荷歷程；步驟32：保留載荷最大值作用次數(shù)與載荷最小值作用次數(shù)中的差值次數(shù)以及該差值次數(shù)所對(duì)應(yīng)的載荷最大值或載荷最小值，并修改排序結(jié)果表，將步驟31中使用的參數(shù)從排序結(jié)果表中剔除；步驟33：將所述步驟32修改后的排序結(jié)果表重復(fù)所述步驟31，從而獲得第二級(jí)載荷歷程；步驟34：將所述步驟33中的修改后的排序結(jié)果表重復(fù)所述步驟32，從而獲得第二次修改后的排序結(jié)果表；步驟35：按照所述步驟31至所述步驟34的方法繼續(xù)進(jìn)行，從而獲得第N次載荷歷程，直至各載荷歷程次數(shù)nlci的和分別達(dá)到nql×T×n次，從而獲得n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜；其中，所述n為除0外的任意整數(shù)；nql為飛行譜規(guī)定的每小時(shí)起落次數(shù)；T為低周載荷譜周期。優(yōu)選地，所述n的取值范圍為1至6。優(yōu)選地，所述n的取值為6。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)條件為：繪制各直升機(jī)低周疲勞載荷譜的壽命曲線，取出各直升機(jī)低周疲勞載荷譜對(duì)應(yīng)目標(biāo)壽命的疲勞極限值S，從而得到多個(gè)疲勞極限值，分別比較每?jī)蓚€(gè)相差最小的疲勞極限值，并判斷該兩個(gè)相差最小的疲勞極限值是否滿足如下公式：S小值>kσ×S大值，若滿足，則取該S大值所對(duì)應(yīng)的直升機(jī)低周疲勞載荷譜為實(shí)際使用直升機(jī)低周疲勞載荷譜；若不滿足，則繼續(xù)進(jìn)行比較，直至滿足該公式；其中，S小值指兩個(gè)相差最小的疲勞極限值中數(shù)值小的疲勞極限值，S大值指兩個(gè)相差最小的疲勞極限值中數(shù)值大的疲勞極限值；kσ為系數(shù)。優(yōu)選地，所述kσ取值范圍為0.97至0.999。采用本申請(qǐng)的直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法能基于已有的各飛行狀態(tài)載荷，系統(tǒng)地處理各飛行狀態(tài)使用順序，滿足疲勞設(shè)計(jì)與評(píng)定的要求。能夠滿足直升機(jī)使用的要求。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法的流程示意圖。如圖1所示的直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法包括如下步驟：步驟1：獲得各個(gè)飛行狀態(tài)的載荷最大值、載荷最大值作用次數(shù)、載荷最小值以及載荷最小值作用次數(shù)；步驟2：制作排序結(jié)果表；步驟3：根據(jù)所述排序結(jié)果表各行獲得各級(jí)載荷歷程，從而獲得n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜；步驟4：設(shè)定預(yù)設(shè)條件，從而從n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜中選擇一個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜作為實(shí)際使用直升機(jī)低周疲勞載荷譜。在本實(shí)施例中，步驟1中的載荷最大值以及載荷最小值通過載荷理論計(jì)算方法獲得或者飛行載荷測(cè)試方法獲得。可以理解的是，載荷理論計(jì)算方法與飛行載荷測(cè)試方法均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，步驟1中的載荷最大值作用次數(shù)以及載荷最小值作用次數(shù)采用如下公式獲得：ni＝(ti×T)/(tci)，其中，ni為載荷最大值作用次數(shù)或載荷最小值作用次數(shù)；ti為Ci的時(shí)間占比，Ci為某一飛行狀態(tài)，T為低周載荷譜周期，tci為Ci進(jìn)行一次的時(shí)長(zhǎng)；Ci包含停地工況，停地工況的作用次數(shù)取飛行譜規(guī)定的每小時(shí)起落次數(shù)nql與T的乘積。在本實(shí)施例中，排序結(jié)果表包括四列參數(shù)，其中第一列為載荷最大值、第二列為載荷最大值作用次數(shù)、第三列為載荷最小值、第四列為載荷最小值作用次數(shù)；所述第一列按照載荷最大值的載荷量從大到小排列；第二列的載荷最大值作用次數(shù)為與所述第一列的載荷最大值所對(duì)應(yīng)的載荷最大值作用次數(shù)；第三列的載荷最小值按照載荷最小值的載荷量從小到大排列；第四列的載荷最小值作用次數(shù)為與第三列的載荷最小值所對(duì)應(yīng)的載荷最小值作用次數(shù)。舉例來說，排序結(jié)果表1如下(下表1為示例性表格，其具體內(nèi)容不代表1任何意義)：表1：在本實(shí)施例中，步驟3具體為：步驟31：從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最大值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最大值、從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最小值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最小值、從排序結(jié)果表中取出載荷最大值作用次數(shù)與載荷最小值作用次數(shù)中共同的次數(shù)作為第一級(jí)載荷歷程中的循環(huán)次數(shù)，從而形成第一級(jí)載荷歷程；步驟32：保留載荷最大值作用次數(shù)與載荷最小值作用次數(shù)中的差值次數(shù)以及該差值次數(shù)所對(duì)應(yīng)的載荷最大值或載荷最小值，并修改排序結(jié)果表，將步驟31中使用的參數(shù)從排序結(jié)果表中剔除；步驟33：將步驟32修改后的排序結(jié)果表重復(fù)步驟31，從而獲得第二級(jí)載荷歷程；步驟34：將所述步驟33中的修改后的排序結(jié)果表重復(fù)所述步驟32，從而獲得第二次修改后的排序結(jié)果表；步驟35：按照所述步驟31至所述步驟34的方法繼續(xù)進(jìn)行，從而獲得第N次載荷歷程，直至各載荷歷程次數(shù)nlci的和分別達(dá)到nql×T×n次，從而獲得n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜；其中，所述n為除0外的任意整數(shù)；nql為飛行譜規(guī)定的每小時(shí)起落次數(shù)；T為低周載荷譜周期。以上表舉例，步驟31：從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最大值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最大值(65719.9)、從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最小值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最小值(-18459.2)、從排序結(jié)果表中取出載荷最大值作用次數(shù)(10次)與載荷最小值作用次數(shù)(8次)中共同的次數(shù)(8次)作為第一級(jí)載荷歷程中的循環(huán)次數(shù)，從而形成第一級(jí)載荷歷程。步驟32：保留載荷最大值作用次數(shù)與載荷最小值作用次數(shù)中的差值次數(shù)(10-8＝2)以及該差值次數(shù)所對(duì)應(yīng)的載荷最大值或載荷最小值(此處保留載荷最大值)，并修改排序結(jié)果表，將步驟31中使用的參數(shù)從排序結(jié)果表中剔除；將表1修改后如下表2；表2：步驟33：將步驟32修改后的排序結(jié)果表重復(fù)步驟31，從而獲得第二級(jí)載荷歷程；以表2舉例來說，從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最大值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最大值(65719.9)、從排序結(jié)果表中取出排第一行的載荷最小值作為第一級(jí)載荷歷程中的載荷最小值(-14594.1)、從排序結(jié)果表中取出載荷最大值作用次數(shù)(2次)與載荷最小值作用次數(shù)(9次)中共同的次數(shù)(2次)作為第一級(jí)載荷歷程中的循環(huán)次數(shù)，從而形成第一級(jí)載荷歷程。步驟34：將步驟33中的修改后的排序結(jié)果表重復(fù)步驟32，從而獲得第二次修改后的排序結(jié)果表；以表2舉例來說，步驟32：保留載荷最大值作用次數(shù)與載荷最小值作用次數(shù)中的差值次數(shù)(9-2＝7)以及該差值次數(shù)所對(duì)應(yīng)的載荷最大值或載荷最小值(此處保留載荷最小值)，并修改排序結(jié)果表，將步驟33中使用的參數(shù)從排序結(jié)果表中剔除。將表2修改后如下表3；表3：載荷最大值，N次數(shù)載荷最小值，N次數(shù)64719.95-14594.1763719.94-14407.3262719.97-12815.3861719.96-12688.64步驟35：按照步驟31至步驟34的方法繼續(xù)進(jìn)行，從而獲得第N次載荷歷程(繼續(xù)重復(fù)上述步驟)，直至各載荷歷程次數(shù)nlci的和分別達(dá)到nql×T×n次，從而獲得n個(gè)直升機(jī)低周疲勞載荷譜；其中，n為除0外的任意整數(shù)；nql為飛行譜規(guī)定的每小時(shí)起落次數(shù)；T為低周載荷譜周期?？梢岳斫獾氖?，n的取值范圍為1至6。在本實(shí)施例中，n的取值為6。在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)條件為：繪制各直升機(jī)低周疲勞載荷譜的壽命曲線，取出各直升機(jī)低周疲勞載荷譜對(duì)應(yīng)目標(biāo)壽命的疲勞極限值S，從而得到多個(gè)疲勞極限值，分別比較每?jī)蓚€(gè)相差最小的疲勞極限值，并判斷該兩個(gè)相差最小的疲勞極限值是否滿足如下公式：S小值>kσ×S大值，若滿足，則取該S大值所對(duì)應(yīng)的直升機(jī)低周疲勞載荷譜為實(shí)際使用直升機(jī)低周疲勞載荷譜；若不滿足，則繼續(xù)進(jìn)行比較，直至滿足該公式；其中，S小值指兩個(gè)相差最小的疲勞極限值中數(shù)值小的疲勞極限值，S大值指兩個(gè)相差最小的疲勞極限值中數(shù)值大的疲勞極限值；kσ為系數(shù)。在本實(shí)施例中，所述kσ取值范圍為0.97至0.999。采用本申請(qǐng)的直升機(jī)低周疲勞載荷譜編制方法能基于已有的各飛行狀態(tài)載荷，系統(tǒng)地處理各飛行狀態(tài)使用順序，滿足疲勞設(shè)計(jì)與評(píng)定的要求。能夠滿足直升機(jī)使用的要求。最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3