民用飛機結(jié)構(gòu)廣布疲勞損傷試驗通用要求

2規(guī)范性引用文件件。凡是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。CCAR-25-R4中國民用航空規(guī)章第25部運輸類飛機適航標(biāo)準(zhǔn)降低或有可能影響構(gòu)件性能的任何裂紋、缺陷、腐蝕或其他特征。廣布疲勞損傷widepreadfatiguedamage(WFD)在同一結(jié)構(gòu)元件中的不同部位同時出現(xiàn)彼此合并或不合并的多條疲勞裂紋特征的一種廣布疲勞損多元件損傷multipledle廣布疲勞損傷敏感結(jié)構(gòu)widespreadfatiguedamagesuscapti在使用環(huán)境下預(yù)期最終會產(chǎn)生多部位損傷或多元件損傷裂紋并可能導(dǎo)致廣布被勞損傷的結(jié)構(gòu)區(qū)域。結(jié)構(gòu)剩余強度srucuralresidu在飛機設(shè)計中采用的且代表了典型的飛機在服役目標(biāo)內(nèi)預(yù)期遇到的外部載荷和環(huán)境(化學(xué)、熱等)拆開結(jié)構(gòu)，使用破壞性的檢測技術(shù)、目視檢查(例如放大鏡、著色滲透)或其他無損檢測技術(shù)(例如渦流、超聲),以鑒定疲勞、腐蝕和意外損傷引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)損傷程度的檢查。廣布疲勞損傷試驗widespreadfatiguedamage對于特定的不維修結(jié)構(gòu)，預(yù)計機隊中有50%的飛機發(fā)生廣布疲勞損傷的時刻(以飛行起落或飛行小時數(shù)計)。ISP——InspetionStartingPoint,檢查開始時刻；WFD——WidespreadFatigueDamage,廣布疲勞損傷；WFDenghatx——廣布疲勞損傷平均特性。a)暴露WFD掀感結(jié)構(gòu)(見附錄A)的薄弱部位，為結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝的改進(jìn)提供試驗依據(jù)：d)確定結(jié)構(gòu)是否滿足剩余強度要求。5.2試驗任務(wù)書試驗任務(wù)書由試驗委托方提出。試驗任務(wù)書內(nèi)容應(yīng)包括；3k)試驗報告要求等。5.3試驗委托方提供的技術(shù)文件試驗前，委托方應(yīng)根據(jù)任務(wù)書要求和本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容，向試驗承擔(dān)方提供所需的技術(shù)文件、必要的設(shè)計報告、相關(guān)的結(jié)構(gòu)圖樣等及其電子文檔。5.4試驗大綱試驗大綱由試驗承擔(dān)方依據(jù)試驗任務(wù)書編制，經(jīng)試驗委托方認(rèn)可。試驗大綱至少應(yīng)包含如下內(nèi)容：a)試驗名稱；b)試驗?zāi)康?；c)試驗依據(jù)；d)試驗項目；e)試驗件支持狀態(tài)；f)試驗載荷處理及試驗加載點設(shè)置：g)試驗加載方式：h)試驗載荷譜；i)試驗設(shè)備、測試儀表說明；j)測試項目、方法和數(shù)據(jù)處理方法；k)試驗件檢查要求；1)試驗程序：m)損傷檢查、修理、維護(hù)及更換要求：n)試驗安全保護(hù)及質(zhì)量保證措施；o)試驗報告要求等。5.5試驗質(zhì)量控制要求為加強對試驗全過程的質(zhì)量管理，試驗承擔(dān)方在試驗全程進(jìn)行質(zhì)量控制，主要內(nèi)容為：a)參試人員的資格認(rèn)可及其質(zhì)量責(zé)任；b)試驗儀器設(shè)備的使用和校驗制度；c)試驗設(shè)計質(zhì)量控制：d)非標(biāo)設(shè)備質(zhì)量控制：e)試驗設(shè)施安裝質(zhì)量、安全保護(hù)措施以及試驗加載調(diào)試精度和試驗質(zhì)量控制：f)異常情況處置；g)試驗關(guān)鍵環(huán)節(jié)的評審制度；h)關(guān)鍵部位的定期檢查措施。5.6.1試驗件選取原則應(yīng)把影響MSD/MED起始、擴展及其后的剩余強度能力的型號設(shè)計特征盡可能地再現(xiàn)到試驗件上，關(guān)鍵特征包括但不限于以下方面：a)材料類型和成型方法；c)連接方法及連接細(xì)節(jié)：d)涂層和鍍層：e)接觸面密封劑的使用； 5.7.4液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：a)系統(tǒng)工作壓力能提供最大試驗載荷；b)系統(tǒng)工作流量能滿足加載速率的要求；c)具有超壓、超溫和液壓保護(hù)功能。5.7.5增壓系統(tǒng)增壓系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：a)能提供足夠增壓壓力，工作流量能滿足加載速率的要求；b)能滿足載荷實時自動控制的要求；c)充壓精度應(yīng)滿足試驗大綱要求，一般不大于滿量程的3%:d)有超壓保護(hù)裝置。5.7.6無損檢測設(shè)備試驗中用到的無損檢測設(shè)備滿足以下要求：a)應(yīng)滿足試驗大綱的要求；b)根據(jù)需要檢測的結(jié)構(gòu)部位及其材料類型，可以選擇不同的檢測方法，典型的檢測方法如：磁粉探傷、渦流探傷、超聲波探傷、射線探傷、滲透探傷、放大鏡目視檢查及孔探儀檢查等；檢測方法對損傷的形成和發(fā)展不應(yīng)有潛在的影響。5.7.7計量設(shè)備校準(zhǔn)/檢定所有在試驗過程中將使用到的載荷傳感器、氣壓傳感器、壓力表、試驗加載控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、位移傳感器等儀器及設(shè)備，在使用前都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)/檢定，并有校準(zhǔn)/檢定證書，且均在有效期內(nèi)。5.8試驗安全保護(hù)為保護(hù)試驗件，試驗設(shè)備和參試人員的安全，應(yīng)有以下保護(hù)措施：a)本標(biāo)準(zhǔn)要求的加載控制、液壓和增壓系統(tǒng)的自身保護(hù)措施，在試驗全過程中有效；b)試驗場地設(shè)置必要的護(hù)欄及醒目文字警示牌；c)加載機械限位保護(hù)裝置：d)設(shè)置手控應(yīng)急保護(hù)。飛機結(jié)構(gòu)廣布疲勞損傷試驗，通常包括；a)疲勞試驗；b)剩余強度試驗。進(jìn)行疲勞試驗前，可根據(jù)需要及試驗?zāi)康念A(yù)制或不預(yù)制裂紋。6.2試驗流程飛機結(jié)構(gòu)廣布疲勞損傷試驗流程見圖1。6.3試驗載荷由試驗委托方提供疲勞試驗載荷譜和剩余強度試驗載荷。7試驗承擔(dān)方按照試驗大綱進(jìn)行試驗設(shè)施的安裝。6.4.2試驗調(diào)試和預(yù)試正式試驗開始前，應(yīng)進(jìn)行試驗調(diào)試和預(yù)試工作，達(dá)到以下目的：a)試驗各系統(tǒng)工作正常，運行穩(wěn)定：b)試驗件姿態(tài)穩(wěn)定：c)各通道加載精度滿足試驗大綱要求；d)應(yīng)變和位移的測量結(jié)果符合預(yù)期規(guī)律，滿足試驗大綱要求；e)各項試驗保護(hù)措施有效。在試驗設(shè)施調(diào)試合格后，方可開始正式試驗。6.4.4試驗測量按照試驗大綱的要求，進(jìn)行應(yīng)變和位移的測量。試驗委托方和承擔(dān)方均應(yīng)及時分析測量數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)應(yīng)盡快分析，找出原因，并采取相應(yīng)措施。6.4.5試驗過程損傷檢查按照試驗大綱規(guī)定的檢查部位、周期和方法等要求進(jìn)行無損檢測。6.5疲勞試驗飛機結(jié)構(gòu)廣布疲勞損傷的疲勞試驗要求如下：a)試驗中，按試驗任務(wù)書規(guī)定的檢查要求和程序?qū)υ囼灱M(jìn)行無損檢查，及時獲取裂紋情況；b)試驗進(jìn)程按照試驗任務(wù)書和大綱的要求進(jìn)行。6.6剩余強度試驗剩余強度試驗應(yīng)滿足以下要求：a)試驗前對試驗件進(jìn)行詳細(xì)檢查，記錄已出現(xiàn)的裂紋情況；b)載荷情況滿足CCAR-25-R4中25.571(b)條要求；e)加載按照試驗任務(wù)書和大綱要求進(jìn)行：d)按照試驗任務(wù)書和大綱要求，對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變和位移測量。6.7廣布疲勞損傷平均特性時刻的確定廣布疲勞損傷平均特性時刻可采用如下方式初步判定：a)如果發(fā)現(xiàn)一排連接件孔發(fā)生第一次裂紋連通，則認(rèn)為此刻是發(fā)生MSD的廣布疲勞損傷平均特b)如果發(fā)現(xiàn)兩個或兩個以上相鄰結(jié)構(gòu)元件同時開裂，則認(rèn)為此刻是發(fā)生MED的廣布疲勞損傷平均特性。6.8拆毀檢查試驗結(jié)束后，應(yīng)按試驗任務(wù)書的規(guī)定對試驗件進(jìn)行拆毀檢查。拆毀檢查應(yīng)滿足以下要求：a)在拆毀及送檢過程中，特別對疲勞破壞的斷口、裂紋部位進(jìn)行保護(hù)；b)拆毀檢查的重點內(nèi)容包括：重要接頭、螺栓、螺栓孔、鉚釘孔等的變形和裂紋以及損傷情況；e)通過拆毀檢查，對試驗中已發(fā)現(xiàn)裂紋獲得詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，尋找試驗中未發(fā)現(xiàn)的裂紋和確定潛在薄弱部位，為試驗結(jié)果分析提供試驗數(shù)據(jù)；8d)對主要部位發(fā)生的疲勞斷裂，進(jìn)行斷口分析，包括斷口形貌、微觀顯微組織和斷口反推等，必要時可進(jìn)行材料成分分析與機械性能測試，從而分析試驗破壞的原因，確定裂紋擴展速率。6.9試驗過程中問題的處理試驗中出現(xiàn)異常情況，可參考以下內(nèi)容處理：a)系統(tǒng)加壓后作動簡未動，進(jìn)行以下檢查工作：1)檢查24V直流電源是否打開和正常；2)檢查油泵是否打開和正常；3)檢查油路是否打開：4)檢查有無閥電流及伺服閥電纜有無故障；5)檢查電磁閥是否打開及電磁閥電纜是否有故障；6)檢查服務(wù)氣管有無故障；7)檢查伺服閥是否正常；8)檢查加載設(shè)備有無故障。b)若某點出現(xiàn)振蕩，應(yīng)適當(dāng)降低該通道的比例增益或積分增益；若某點反饋與指令跟隨性不好，應(yīng)將閥平衡調(diào)整到最佳狀態(tài)并適當(dāng)調(diào)整該通道的比例增益或積分增益；c)若出現(xiàn)壓力加不上，檢查分路校準(zhǔn)和靈敏度校準(zhǔn)欄是否去掉“Enable”;d)若出現(xiàn)某一個點欠載的情況，進(jìn)行以下檢查工作：1)該點的增益和積分不夠，適當(dāng)調(diào)節(jié)，若不起作用恢復(fù)原值；2)檢查閥偏，適當(dāng)調(diào)節(jié)，若不起作用恢復(fù)原值；3)檢查現(xiàn)場服務(wù)歧管壓力：4)把該點的載荷限制閥擰緊一點：5)檢查該點作動筒的行程：6)檢查該點結(jié)構(gòu)，是否有其他部位受力。7損傷檢查結(jié)果分析對疲勞試驗過程中的無損檢測結(jié)果、剩余強度試驗前后的無損檢測結(jié)果和拆毀檢查結(jié)果進(jìn)行分析，包括但不限于以下內(nèi)容：a)確定檢出裂紋分布、數(shù)量和尺寸；b)確定結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的裂紋形成壽命，繪制裂紋擴展曲線：c)確定結(jié)構(gòu)薄弱部位；d)確定存在的MSD/MED裂紋尺寸和WFD敏感區(qū)域；e)如果可以進(jìn)行MSD/MED校查,ISP可取WFD的1/3;SMP可取WFD的1/2:如果難以進(jìn)行MSD/MED檢查，SMP可取WFDmcrgstau的1/3。B試驗報告編寫試驗結(jié)束后，試驗承擔(dān)方應(yīng)編寫試驗報告，試驗報告至少應(yīng)包含如下內(nèi)容：a)試驗名稱：b)試驗時間和地點：c)試驗依據(jù)和目的；d)試驗件和試驗件支持；i)試驗中出現(xiàn)的問題與處理(試驗件維護(hù)、維修及更換情況等);j)試驗結(jié)果(應(yīng)包括試驗壽命、應(yīng)變、位移、無損檢測及拆毀檢查)及分析；k)提供損傷照片及關(guān)鍵薄弱部位斷口分析情況：1圖A.12圖A.23帶機加、化銑或膠接R的搭接處(MSD)圖A.34圖A.45圖A.56浮框剪切角片與蒙皮連接端頭鉚釘處(MS圖A.67圖A.78圖A.89蒙皮厚度方向的突變處——氣密或非氣密區(qū)結(jié)構(gòu)(MSD/MED)窗周圍結(jié)構(gòu)(MSD/MED)圖A.11大型加強板開口處的蒙皮(MSD)——機身典型機翼和尾翼結(jié)構(gòu)(MSD/MED)1)高應(yīng)力——錯誤使用了試片試驗獲得的數(shù)據(jù)；