《飛機(jī)換熱器壽命分析及試驗(yàn)要求》

1HB××××—××××飛機(jī)換熱器壽命分析及試驗(yàn)要求本文件規(guī)定了飛機(jī)換熱器（以下簡(jiǎn)稱“換熱器”）壽命分析要求及壽命試驗(yàn)要求等。本文件適用于飛機(jī)換熱器。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GJB150.16A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第16部分：振動(dòng)試驗(yàn)HB8486-2014飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)試驗(yàn)通用要求3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1產(chǎn)品從制造完成到出現(xiàn)不可修復(fù)故障的時(shí)間長(zhǎng)度。3.2壽命剖面lifeprofile產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時(shí)序描述。3.3壽命試驗(yàn)lifetest為了測(cè)定產(chǎn)品在規(guī)定條件下的壽命所進(jìn)行的試驗(yàn)。4壽命分析要求4.1分析流程換熱器壽命分析流程應(yīng)包含以下六個(gè)步驟：a)產(chǎn)品定義，對(duì)分析對(duì)象的功能、結(jié)構(gòu)、工作原理等進(jìn)行闡述；b)壽命剖面定義，對(duì)分析對(duì)象在其全壽命周期內(nèi)經(jīng)歷的主要事件和環(huán)境進(jìn)行分析和描述；c)耗損機(jī)理分析，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工作原理，分析引起產(chǎn)品耗損故障的原因及作用對(duì)象；d)工作載荷/環(huán)境載荷分析，對(duì)產(chǎn)品的工作環(huán)境、載荷分布、受力狀況進(jìn)行分析，確定工作載荷及環(huán)境載荷；e)材料物理特性，定義主要材料物理特性，包括彈性模量、密度、強(qiáng)度極限、屈服極限、疲勞強(qiáng)度等；f)試驗(yàn)項(xiàng)目分析，對(duì)應(yīng)開(kāi)展的壽命試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析。2HB××××—××××4.2產(chǎn)品定義產(chǎn)品定義應(yīng)包括結(jié)構(gòu)組成、各部分功能定義、工作原理等內(nèi)容。4.3壽命剖面定義定義換熱器在其全壽命周期內(nèi)經(jīng)歷的主要事件和環(huán)境，一般包括：a)壓力循環(huán)：產(chǎn)品內(nèi)腔在每個(gè)工作周期，其壓力會(huì)經(jīng)歷從0（表壓,下同）到工作壓力再到0的循環(huán)周期；b)溫度循環(huán)：產(chǎn)品內(nèi)腔在每個(gè)工作周期，其溫度會(huì)經(jīng)歷從低溫到高溫再到低溫的循環(huán)周期；c)振動(dòng)：產(chǎn)品在每個(gè)工作周期將經(jīng)受機(jī)上振動(dòng)載荷。4.4耗損機(jī)理分析根據(jù)產(chǎn)品工作時(shí)承受的載荷（壓力、環(huán)境溫度、振動(dòng)等）情況，分析確定產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)所有可能的工作載荷和環(huán)境載荷類型。通過(guò)載荷分析，得到產(chǎn)品各部分的工作載荷類型，一般包括：壓力、介質(zhì)溫度等；環(huán)境載荷類型，一般包括：環(huán)境溫度、振動(dòng)等。按照編碼原則對(duì)該產(chǎn)品的工作載荷及環(huán)境載荷進(jìn)行編碼。編碼原則為按26個(gè)大寫英文字母（A.B.C等）依次進(jìn)行編碼。4.5工作載荷/環(huán)境載荷分析對(duì)產(chǎn)品的工作環(huán)境、載荷分布、受力狀況進(jìn)行分析，確定工作載荷及環(huán)境載荷。4.6材料物性定義定義主要材料物理特性，包括彈性模量、密度、抗拉極限、屈服極限、疲勞強(qiáng)度等。4.7試驗(yàn)項(xiàng)目分析對(duì)應(yīng)開(kāi)展的壽命試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行分析，確定試驗(yàn)項(xiàng)目。5壽命試驗(yàn)要求5.1試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)應(yīng)驗(yàn)證以下要求是否滿足：a)驗(yàn)證產(chǎn)品壽命是否滿足飛機(jī)使用要求；b)發(fā)現(xiàn)和暴露先期的分析和研制試驗(yàn)中未能識(shí)別出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)疲勞薄弱部位，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝的改進(jìn)提供依據(jù)。5.2試驗(yàn)項(xiàng)目換熱器壽命試驗(yàn)通常應(yīng)包括：a)壓力循環(huán)試驗(yàn)；b)溫度循環(huán)試驗(yàn)；c)振動(dòng)耐久試驗(yàn)。5.3技術(shù)要求5.3.1壓力循環(huán)產(chǎn)品內(nèi)腔應(yīng)能承受零至工作壓力Pgz，再回到零的循環(huán)交變壓力，壓力循環(huán)試驗(yàn)后，應(yīng)符合規(guī)定的要求。5.3.2溫度循環(huán)3HB××××—××××若最高工作溫度對(duì)換熱器材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有明顯影響(σb，常溫/σb，最高工作溫度≥2）或訂購(gòu)方有要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。換熱器熱腔應(yīng)能承受從最高進(jìn)口溫度到最低出口溫度的溫度循環(huán)考核，溫度循環(huán)試驗(yàn)后，應(yīng)符合規(guī)定的要求。5.3.3振動(dòng)循環(huán)產(chǎn)品應(yīng)能在長(zhǎng)期振動(dòng)條件下，可靠地工作。振動(dòng)耐久試驗(yàn)后，不得發(fā)生緊固件松動(dòng)現(xiàn)象，并應(yīng)符合規(guī)定的要求。5.4試驗(yàn)條件試驗(yàn)應(yīng)滿足以下試驗(yàn)條件：a)試驗(yàn)環(huán)境按HB8486-2014或?qū)Ｓ靡?guī)范的規(guī)定；b)應(yīng)具有滿足專用規(guī)范要求所需的設(shè)備、能源和測(cè)試手段，且必須經(jīng)過(guò)合格鑒定；c)所有在試驗(yàn)過(guò)程中將使用到的壓力傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、流量計(jì)、試驗(yàn)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等儀器及設(shè)備，在使用前都進(jìn)行校準(zhǔn)/檢定，且均在有效期內(nèi)使用；d)所用的量具、儀器、儀表應(yīng)定期校驗(yàn)，其精度應(yīng)與被測(cè)參數(shù)的允許偏差相適應(yīng)；e)除專項(xiàng)試驗(yàn)有明確規(guī)定外，試驗(yàn)用的氣源必須是清潔的，其壓力、溫度、流量均應(yīng)滿足被測(cè)參數(shù)極限值的需要，并應(yīng)留有適當(dāng)余量；f)試驗(yàn)場(chǎng)地設(shè)置必要的防護(hù)、保護(hù)措施。5.5試驗(yàn)方法5.5.1壓力循環(huán)試驗(yàn)換熱器內(nèi)腔用溫度為工作溫度θgz的空氣或水或油，充以從零至工作壓力Pgz，再回到零的循環(huán)交變壓力，此為一次循環(huán)；若采用常溫介質(zhì)，充以從零至nPgz（n=σb，常溫/σb，工作溫度）再回到零的循環(huán)交變壓力。循環(huán)次數(shù)：每飛行小時(shí)對(duì)應(yīng)6次循環(huán)，或按專用規(guī)范規(guī)定，但總循環(huán)次數(shù)一般不應(yīng)少于10000次。循環(huán)頻率：不大于70次/分鐘。5.5.2溫度循環(huán)試驗(yàn)換熱器熱腔通入最高進(jìn)口工作溫度和對(duì)應(yīng)工作壓力的空氣，保持T秒（T≥15），然后通入最低出口工作溫度和對(duì)應(yīng)工作壓力的空氣，保持2T秒，再回到最高進(jìn)口工作溫度和對(duì)應(yīng)的工作壓力，保持T秒，此為一次循環(huán)。循環(huán)次數(shù)：每飛行小時(shí)對(duì)應(yīng)6次循環(huán)，或按專用規(guī)范規(guī)定，但總循環(huán)次數(shù)一般不應(yīng)少于10000次。5.5.3振動(dòng)耐久試驗(yàn)換熱器應(yīng)按5.3.3和GJB150.16A-2009中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行振動(dòng)耐久試驗(yàn)。需要規(guī)定的細(xì)則在專用規(guī)范中具體規(guī)定。允許用其他振動(dòng)試驗(yàn)方法代替，并在專用規(guī)范中具體規(guī)定。5.6試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定試驗(yàn)完成后，產(chǎn)品滿足以下要求，則試驗(yàn)合格：a)產(chǎn)品無(wú)裂紋等機(jī)械損傷、無(wú)結(jié)構(gòu)損壞；b)對(duì)產(chǎn)品內(nèi)腔進(jìn)行氣密檢查，在該腔的工作壓力Pgz（或?qū)Ｓ靡?guī)范要求）下保持5min，產(chǎn)品無(wú)泄漏。4HB××××—××××5.7試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)