初始裂纹尺寸不仅与检查方式和工具有关,而且还与结构型式和裂纹形 状有关。
一个大样本zi(i=1,2,…,N); 选定EIFS分布模型,在指定的ar下,对模型参数进行参数估
计或函数拟合; 变动ar,根据一定的优化准则,求出通用的EIFS分布。
按假定,EIFS分布对应于结构细节的疲劳质量,因 此这K组参数理论上应该满足:
但是实际上由于试验数据的分散性和有限性,由试验数据估 计的上述等式并不成立。因此需要对上述参数进行分析和优化, 获得一组参数,以此得到通用的EIFS公式。
最小损伤尺寸的检测水平主要取决于测试设备、操作人员 水平、结构部位、结构的复杂程度。
目视检查可分为一般目视、监视目视和详细目视。目视检 测概率可以用三参数Weibull分布描述:
根据试验数据对TTCI分布的参数进行估计,然后求 EIFS,方法与三参数Weibull模型相同。
建立EIFS分布的拟合法直接由耐久性试验所得到的 各个应力水平下每个TTCI值所对应的EIFS值,将此作 为EIFS拟合的样本,对EIFS进行参数估计。过程如下:
1. 初始裂纹尺寸 2. 裂纹扩展规律 3. 确定方法 4. 常见航空结构初始裂纹值
未经使用的结构中存在初始裂纹,这些裂纹的来源:1) 材料冶炼;2)构件制造;3)结构装配工艺;4)疲劳载荷、腐 蚀环境等;5)离散源载荷。
EIFS分布在理论上应该只依赖于结构材料和加工工艺,而 与设计变量无关。
EIFS分布可以由疲劳断口反推或由一种载荷谱和几个应力 水平下的TTCI分布导出。
9 进行耐久性试验,通过试验后的试验件断口的判读,得 到建立EIFS所需的(a, t)数据;
该尺寸是裂纹扩展寿命计算的起始点,它的大小对裂纹 扩展寿命的计算结果影响很大。
在较小的裂纹尺寸阶段,裂纹扩展缓慢,较小的初始缺陷尺寸差别 将引起裂纹扩展寿命的较大变化。
Baidu Nhomakorabea我国军标和美军损伤容限要求中对结构初始缺陷均进行两类 不同类型的假设:
¾ 由各种无损检测(包括目视检查)能力确定的、检出概率为 90%和置信度为95%时的最小可检裂纹尺寸。主要用作计算 裂纹安全扩展期的起点以实现用检查来保证安全。
¾ 用断口反推技术等确定的当量初始裂纹尺寸。它反映了材料 和工艺的质量,称之为原始疲劳质量(IFQ),它可作为对紧
目视法 磁粉法 超声波 涡流法 渗透法 各种射线法等
裂纹的形状复杂多样,在损伤容限设计中,将它们典型化为:穿透裂 纹、孔边单边穿透裂纹、孔边1/4圆角裂纹、半圆表面裂纹。
在缺乏试验数据时,紧固件当量初始裂纹尺寸为1.25mm; 有足够的试验数据,并经过技术主管部门同意,可选择更小的裂纹尺
由断口反推技术等确定的当量初始裂纹尺寸的分布被称为结 构原始疲劳质量(IFQ),它下述二种表示方式:
¾ 裂纹萌生时间(TTCI):指在给定的应力谱下达到制定参 考裂纹尺寸所经历的时间。
¾ 当量初始缺陷尺寸(EIFS):指结构在服役之前存在的初 始缺陷,它是一种假想的缺陷,但可能实际存在,在经 过一段时间后成为指定尺寸的缺陷。
EIFS分布参数由TTCI分布反推得到:对于第i组数据可以 反推得到第i个EIFS分布参数。
由TTCI分布数据反推得到EIFS分布的数据。对应于三参数 Weibull分布函数的EIFS函数为:
9 对于不同的ar,会得到不同的样本点,TTCI的参数也会 有所不同,EIFS也不同。选择适当的优化准则,给出通 用的EIFS分布。(理论上讲,不同的at应该具有相同的 TTCI和EIFS分布)
对于L个疲劳试验断口,取K个裂纹长度ar。形成K组数 据,每组数据中有L个裂纹长度:aij, i=1,…,K,j=1,…,L。直径系列圆带蜗杆副单向推力轴承溜冰鞋滑键原始裂纹尺寸毛毡压盘缸头锁母简化转动惯量