[发明专利]飞机结构防护体系日历寿命可靠度的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机结构防护体系日历寿命可靠度的确定方法，属于飞机结构定寿技术领域。

背景技术

飞机的寿命是指飞机在正常服役状态下从投入使用到退役停飞的使用期限，一般指飞机机体的结构寿命，有两个主要指标：一是考虑飞行交变载荷对结构影响的疲劳寿命，以飞行小时数或起落次数表征；二是考虑环境腐蚀对结构影响的日历寿命，以使用年限表征。

用于飞机结构定寿的疲劳寿命，并不是指飞机结构破坏时的寿命，而是一个具有高可靠度的安全寿命限制值，即疲劳安全寿命。例如，若飞机结构疲劳寿命服从对数正态分布，通常要给出满足0.999可靠度与0.90置信水平的疲劳安全寿命，对应的疲劳分散系数取4。

用于飞机结构定寿的日历寿命，现阶段的日历定寿直接由试验分析结果给出，其中并不存在统计分析的过程。而实际上，飞机结构的日历寿命也是一个概率值，实际飞机结构发生腐蚀失效的时间是具有分散性的，即存在日历安全寿命的概念。

飞机结构防护体系的日历安全寿命是飞机结构在使用环境和使用条件下，按照安全寿命设计准则所确定的飞机结构防护体系能够完成其使用功能的日历使用时间，也就是通过可靠性分析所获得的飞机结构防护体系具有特定腐蚀失效概率的日历寿命限制。

飞机结构防护体系的日历安全寿命不仅与防护体系本身以及飞机的使用环境有关，还与选取的可靠度有关。若可靠度选取的偏低，则到达防护体系日历安全寿命时会有较多的结构防护体系发生失效，导致较多的结构基体材料发生腐蚀，从而需要在飞机大修时对较多的部位进行修理，某些部位由于防护体系失效后未能得到及时修复甚至可能导致结构换件，增加了飞机的使用维护成本；若可靠度选取的偏高，将导致由此确定的防护体系日历安全寿命偏短，使得结构大修偏于频繁，不仅使飞机的检查维护成本增加，还会影响飞机的战备率；此外，结构防护体系日历寿命可靠度的选取，必须还要确保结构基体在此可靠度对应的日历周期内不发生失效。

为了合理地确定飞机结构防护体系日历安全寿命，很有必要提出一种飞机结构防护体系日历寿命可靠度的确定方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞机结构防护体系日历寿命可靠度的确定方法，在保证结构安全的前提下，使结构的维修成本最低，为合理地确定飞机结构防护体系日历安全寿命，经济、安全地使用飞机结构提供理论和方法支持。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种飞机结构防护体系日历寿命可靠度的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据结构基体的腐蚀损伤类型，开展结构基体模拟件在实验条件下的加速腐蚀试验，将试验件分为多组，各组经历不同的腐蚀周期并确定在不同腐蚀周期后的结构腐蚀损伤量，并建立结构基体的平均腐蚀损伤量与腐蚀时间的关系模型，前述模型为：

h＝f(t)(1)

式(1)中，h为平均腐蚀损伤量，t为等效腐蚀时间；

步骤2：开展防护体系试验件在等效加速腐蚀环境下的腐蚀试验，根据防护体系日历到寿的判据，得到不同试验件达到失效判据时的等效腐蚀时间，根据试验结果确定防护体系日历寿命的分布规律，得到防护体系的日历安全寿命表达式：

Nα=N‾-kα·S---(2)]]>

式(2)中，N_α为可靠度α下的防护体系日历安全寿命，N为试验得到的防护体系日历寿命的平均值，k_α为满足可靠度α与给定置信水平的单边容限系数，S为试验得到的防护体系日历寿命的标准差；