[发明专利]一种当量损伤模型的确定方法

权利要求书

1.一种当量损伤模型的确定方法，其特征在于，所述的当量损伤模型的确定方法包括以下步骤：

步骤一、以寿命已知的飞机疲劳定寿时的全机疲劳试验载荷谱作为基准谱；

步骤二、选择实际应用的N个当量损伤模型，逐个利用当量损伤模型将基准谱中各级载荷循环变换为脉动循环，构建当量损伤模型组；

步骤三、将上一步中当量损伤模型组的每一个损伤模型得到的基准谱的重心谱代入当量损伤计算公式

分别计算不同当量脉动循环(ΔG)_i下以及不同m值时，大于(ΔG)_i和小于(ΔG)_i的所有载荷循环所引起的当量损伤，其中(G_max)_0i为脉动循环的最大过载，m为损伤指数，n为载荷谱中载荷循环数；

步骤四、在步骤三基础上，取载荷谱中损伤居中的一级载荷(ΔG^*，R^*)，其当量脉动过载为即谱中所有过载循环中大于和小于的(ΔG)_i对应的当量损伤累积之和基本相同，计算得到该级载荷循环作用下的寿命N_c所对应的当量损伤临界值为

步骤五、利用损伤等效原理，建立基准谱与等幅谱的等效关系；

步骤六、通过构造目标函数，确定m的值；

其中，构造目标函数SSE

m₁为损伤指数的下限，m_u为损伤指数的上限，N_fh为随机谱平均每飞行小时对应的等幅载荷循环数；B_h为损伤居中的一级载荷的当量损伤；A_h为基准谱的当量损伤；目标函数SSE中确定m值的具体方法为：

由最小值条件可解出N_fh值：

并得到N_fh对应的m值，即综合考虑了多个关键部位的通用损伤指数m值；

步骤七、在步骤六确定损伤指数m的基础上，带入步骤二构建的当量损伤模型组，得到最优的当量损伤模型。

2.根据权利要求1所述的当量损伤模型的确定方法，其特征在于，所述的步骤五具体为：

建立载荷循环与随机谱的等效关系，即寿命相当的条件下，损伤相当，即满足

A_h＝N_fhB_h

其中

N_fh为随机谱平均每飞行小时对应的等幅载荷循环数，T₀为每个谱块的飞行小时，对任一关键部位指定的m值，该式严格成立。

3.根据权利要求1所述的当量损伤模型的确定方法，其特征在于，所述的步骤七具体为：

在步骤六确定损伤指数m的基础上，以步骤一中的基准谱的原始损伤作为基准，与步骤二中构建的当量损伤模型组中各当量损伤模型计算方法得到的当量损伤进行分析、比较，选择其中损伤与基准谱损伤误差最小的作为单机寿命监控中当量损伤模型的计算公式。

4.根据权利要求1所述的当量损伤模型的确定方法，其特征在于，所述的步骤二中的N为大于等于2的自然数。

5.根据权利要求1所述的当量损伤模型的确定方法，其特征在于，所述的步骤二中的当量损伤模型还包括如下模型：

按等寿命变换曲线中的Gerber公式计算每级载荷循环对应的脉动循环，

其中，A′、B′、C′系数分别为

C′＝-(ΔG)_i

其中G_jx为飞机设计载荷对应的过载，R_i为应力比,(ΔG)_i＝(G_max)_i-(G_min)_i为每级载荷增量，(G_max)_i为每级载荷最大过载，(G_min)_i为每级载荷最小过载。