变化曲线
[01M]在公式(C.1)的基础上建立产品的性能变化曲线。
[0196] 1)性能参数初始值Po:假设老化之前内径永久变形为零，即ε〇 = 〇,则性能参数初始 值 Ρο=1-ε〇=1;
[0197] 2)老化反应速率Κ，根据同类产品的老化反应速率通过折算系数得到产品的老化 反应速率Κ:
[019引 K = D · Ks=lX0.008218 = 0.008218........................(C.2)
[0199] 式中，Ks--同类产品的老化反应速率，Ks = 0.008218;
[0200] D一一折算系数，由于自然老化监测产品与该型油封的储存条件相同，取D = l;
[0201] 3)修正常数α:产品老化性能变化模型中的α直接取为同类产品老化性能变化模型 的曰值，即α = 0.5369;
[0202] 综上所述，产品的性能变化曲线可由下式给出：
[0203] l-e=exp(-0.008218 · t°'5369).................................(C.3)
[0204] 确定老化性能极限
[0205] 该型油封在储存过程中由于受机械应力、介质和环境气候的作用，内外唇产生积 累永久变形，导致接触应力减小而引起泄漏，丧失其密封性能。根据模拟试验结果得到内径 永久变形极限为6^=80%。
[0206] 计算产品的中值老化寿命，产品的中值老化寿命ta为：
[0207]
[0208] 计算产品的安全老化寿命，产品的安全老化寿命ta,p为：
[0209]
[0210]式中：La--老化安全系数，取为La = 2。
[0211] 基于腐蚀的耐久性分析方法
[0212] 腐蚀会导致机载设备结构强度降低，性能下降，缩短设备的使用寿命，因此，处于 在腐蚀环境的机载设备耐久性分析必须考虑环境腐蚀的影响。环境腐蚀影响包括储存腐蚀 影响和使用环境影响。
[0213] 基于腐蚀的耐久性分析是确定腐蚀环境下设备的使用寿命。对于主要处于储存状 态或使用强度不高的产品，储存腐蚀起主导作用，设备使用寿命主要取决于储存腐蚀;对于 使用强度较高的设备，使用环境影响不可忽略，应综合考虑储存腐蚀影响和使用环境影响 确定产品使用寿命。
[0214] 对于有腐蚀类故障特征的机载设备，承制单位应分析设备使用环境的腐蚀影响因 素，合理选材，采取合理的防腐蚀设计措施，提高设备的耐腐蚀性。机载设备承制单位应按 照结构的防腐蚀设计手册，选择合适的方法进行基于腐蚀的耐久性分析。
[0215] 步骤5 :判断各个部件的理论寿命是否满足所述步骤1中的耐久性指标要求，若是， 则结束;若否，进行下一步;步骤6:进行各个部件的设计改进，并将改进后的待设计设备重 新进行步骤1至步骤5,直至所述步骤5中的判断结果为是。
[0216] 本发明还提供了一种飞机设备耐久性设计系统，所述飞机设备耐久性设计系统包 括:指标录入模块，所述指标录入模块用于确定待设计设备的耐久性指标要求;耗损性失效 机理分析模块，用于分析待设计设备在全寿命周期内的耗损性失效机理;理论寿命计算模 块，用于计算各个部件的理论寿命;判断模块，所述判断模块用于判断各个部件的理论寿命 是否满足耐久性指标要求。
[0217] 在本实施例中，理论寿命计算模块包括:疲劳损耗性失效机理理论寿命计算模块， 所述疲劳损耗性失效机理理论寿命计算模块用于计算疲劳损耗性失效机理理论寿命;磨损 耗损性失效机理理论寿命计算模块，所述磨损耗损性失效机理理论寿命计算模块用于计算 磨损耗损性失效机理理论寿命;老化耗损性失效机理理论寿命计算模块，所述老化耗损性 失效机理理论寿命计算模块用于计算老化耗损性失效机理理论寿命;腐蚀耗损性失效机理 理论寿命计算模块，所述腐蚀耗损性失效机理理论寿命计算模块用于计算腐蚀耗损性失效 机理理论寿命。
[0218] 在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所掲露的相关装置和方法，可W通过其 他的方式实现。例如，W上所描述的装置仅仅是示意性的，例如，所述模块和单元的划分，仅 仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可W有另外的划分方式，例如多个单元或组件可W结 合或者可W集成到另一个系统，或一些特征可W忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的 相互之间的禪合或直接禪合或通信连接可W是通过一些接口，装置或单元的间接禪合或通 信临街，可W是电性、机械或其他的形式。
[0219] 所述作为分离部件说明的单元可W是或者也可W不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可W是或不是物理单元，即可W位于一个地方，或者也可W分布到多个网络单元 上。可W根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0220] 另外，在本发明的实施例中的各功能单元可W集成在一个处理单元中，也可W是 各个单元单独物理存在，也可W两个或两个W上单元集成在一个单元中。上述集成的单元 既可W采用硬件的形式实现，也可W采用软件功能单元的形式实现。
[0221] 所述集成的单元如果W软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用 时，可W存储在一个计算机可读取存储介质中，基于运样的理解，本发明的技术方案本质上 或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可软件产品的形式 体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用W使计算机处理器 执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬 盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可W存储程序代码的介质。
[0222] 最后需要指出的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然 可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换;而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
【主权项】
1. 一种飞机设备耐久性设计方法，其特征在于，所述飞机设备耐久性设计方法包括如 下步骤： 步骤1:确定待设计设备的耐久性指标要求； 步骤2:确定待设计设备在全寿命周期内的耗损性失效机理以及每个所述耗损性失效 机理的敏感应力； 步骤3:判断待设计设备中的各个部件的损耗性失效机理种类，其中，所述损耗性失效 机理种类包括:疲劳损耗性失效机理、磨损耗损性失效机理、老化耗损性失效机理以及腐蚀 耗损性失效机理； 步骤4:分别计算各个部件的理论寿命； 步骤5:判断各个部件的理论寿命是否满足所述步骤1中的耐久性指标要求，若是，则结 束;若否，进行下一步； 步骤6:进行各个部件的设计改进，并将改进后的待设计设备重新进行步骤1至步骤5， 直至所述步骤5中的判断结果为是。2. 如权利要求1所述的飞机设备耐久性设计方法，其特征在于，所述步骤1中的耐久性 指标要求包括：飞行时间、飞行起落、工作循环、发动机小时、启动次数、投放次数、发射次 数、日历持续时间。3. 如权利要求2所述的飞机设备耐久性设计方法，其特征在于，所述步骤2中的确定待 设计设备在全寿命周期内的耗损性失效机理以及每个耗损性失效机理的敏感应力的方法 具体为： 步骤21:将待设计设备分解，制作待设计设备的结构层次图，所述结构层次图由多层约 定层次，其中，不可拆分的约定层次为最低约定层次，每层约定层次包括多个约定单元，约 定单元为部件； 步骤22:分析每个约定单元的载荷形式； 步骤23:根据结构最低约定层次的结构形状以及载荷情况，分析结构层次图中的最低 约定层次的耗损性故障机理。4. 如权利要求3所述的飞机设备耐久性设计方法，其特征在于，所述步骤4具体包括:疲 劳耐久性理论寿命计算、磨损耐久性理论寿命计算、老化耐久性理论寿命计算以及腐蚀耐 久性理论寿命计算。5. -种飞机设备耐久性设计系统，其特征在于，所述飞机设备耐久性设计系统包括： 指标录入模块，所述指标录入模块用于确定待设计设备的耐久性指标要求； 耗损性失效机理分析模块，用于分析待设计设备在全寿命周期内的耗损性失效机理； 理论寿命计算模块，用于计算各个部件的理论寿命； 判断模块，所述判断模块用于判断各个部件的理论寿命是否满足耐久性指标要求。6. 如权利要求5所述的飞机设备耐久性设计系统，其特征在于， 所述理论寿命计算模块包括： 疲劳损耗性失效机理理论寿命计算模块，所述疲劳损耗性失效机理理论寿命计算模块 用于计算疲劳损耗性失效机理理论寿命； 磨损耗损性失效机理理论寿命计算模块，所述磨损耗损性失效机理理论寿命计算模块 用于计算磨损耗损性失效机理理论寿命； 老化耗损性失效机理理论寿命计算模块，所述老化耗损性失效机理理论寿命计算模块 用于计算老化耗损性失效机理理论寿命； 腐蚀耗损性失效机理理论寿命计算模块，所述腐蚀耗损性失效机理理论寿命计算模块 用于计算腐蚀耗损性失效机理理论寿命。
【专利摘要】本发明公开了一种飞机设备耐久性设计方法及飞机设备耐久性设计系统。所述飞机设备耐久性设计方法包括如下步骤：步骤1：确定待设计设备的耐久性指标要求；步骤2：确定待设计设备在全寿命周期内的耗损性失效机理以及每个所述耗损性失效机理的敏感应力；步骤3：判断待设计设备中的各个部件的损耗性失效机理种类；步骤4：分别计算各个部件的理论寿命；步骤5：判断各个部件的理论寿命是否满足所述步骤1中的耐久性指标要求。本发明提供了一种飞机设备耐久性设计方法，该飞机设备耐久性设计方法填补了工程研制中的技术空白，同时为后续型号开展机载设备耐久性设计分析工作提供有力依据。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105631091
【申请号】CN201510933034
【发明人】王锦妮, 火建卫, 李贺, 赵忠良
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月13日