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传动系统作为直升机的三大动部件之一,对直升机的安全运行起着极其重要的作用。疲劳破坏是传动系统构件主要的失效模式,进行疲劳寿命评估具有非常重要的意义。
TT 直升机传动系统从2001年开始国产化以来,先后经历了工艺国产化、部分材料国产化阶段。现在已经加工出来大部分零部件,为了验证其性能要求,在我所已进行部分零部件的静力和疲劳试验。本文通过理解吸收国外合作成果,总结出了一套合适的定寿方法,进而对比分析了部分国产零部件的力学性能,根据实测载荷计算出寿命,为其它零件疲劳寿命验证扫清了技术障碍和提供了经验支持,为今后的国产传动系统上天飞行奠定了基础,同时获得了一定的研制信心,也为以后的型号研制提供了一种定寿方法。
本文先从疲劳验证要求入手,介绍了疲劳定寿的依据、寿命要求、疲劳定寿的工作程序和验证准则;重点分析了四参数S-N 曲线的定寿方法:从名义应力的理解和疲劳破坏模式上,总结怎样选取名义应力,从S-N 曲线的假设出发,详细讨论了使用S-N 曲线的建立过程,由累积损伤理论,结合使用S-N 曲线,确定了寿命计算的过程;最后将四参数S-N曲线的定寿方法,并应用于部分国产零部件的寿命计算。
本文在应用研究的过程中,理解吸收国外合作成果,根据零散、缺乏严密的理论公式和缺乏详细计算过程的资料,参考国内以前的这方面成果,总结了选取名义应力原则;创新性地应用《高等数学》知识——利用函数偏导求方差极值,得到了材料S-N 曲线的最佳形状参数;成功地应用最小二乘法和解方程方法求缩减之后的S-N 曲线形状参数。