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民用飞机飞行使用载荷谱数据清洗方法研究

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:204      更新时间:2021-10-25

徐春雨,陆〓琪,黄〓勇
(上海飞机设计研究院, 上海〓201210)
摘要:提出了一种民用飞机飞行载荷谱数据清洗方法。首先将原始载荷谱中的局部峰谷值提取出来,组成峰谷值数据库;其次建立了“四点法”评定规则,对峰谷值数据库数据进行清洗,将小于门槛值的载荷循环截除,得到清洗谱。实例验证结果表明,该方法在保证原始谱载荷次序不变的基础上,能够有效地截除对疲劳损伤影响较小的载荷循环,从而提高数据处理的效率。
关键词:民用飞机;飞行;载荷谱;数据清洗
中图分类号:V222〓〓〓文献标识码:B〓〓〓文章编号:2095-509X(2021)09-0067-04

载荷谱是飞机结构设计和强度校核以及飞机结构疲劳寿命预测的基础[1]。民用飞机飞行载荷谱是指飞行过程中实测的一系列与时间相关的数据,反映了飞机飞行过程中所经历的真实受载情况。因此通过对飞行载荷谱的研究,可以获得飞机结构真实的使用寿命情况,并可用于民用飞机单机疲劳损伤评定及维修检查间隔的定制及优化。然而,随着近些年实测记录参数及数据点的快速增多[2],形成了海量的实测数据,其处理过程非常复杂,需耗费大量的人力和物力。
目前,常用的飞行载荷谱低载截除方法尚局限于经验方法,经验方法中各种飞机的载荷谱数据截除标准和方法也不一样[3-7],不具有通用性。本文针对民用飞机飞行载荷谱,提出了一种“四点法”数据清洗方法,该方法在保证载荷次序不变的基础上,能够有效截除对疲劳损伤影响较小的载荷循环,从而大大提高数据处理的效率。

1〓峰谷值提取
民用飞机飞行载荷谱种类众多,包括速度、高度、重心法向过载系数、马赫数等,在进行载荷谱峰谷值提取时,提取方法是相同的。载荷谱峰谷值提取遵循以下规则:
1)在载荷历程的上升段,只保留上升段最高处的峰值,剔除中间的数据点;
2)在载荷历程的下降段,只保留下降段最低处的谷值,剔除中间的数据点。
以飞机重心法向过载谱为例,其载荷历程1的原始谱片段如图1所示。对载荷历程1中的局部峰谷值进行提取,结果如图2所示。


作者简介:徐春雨(1984—),男,高级工程师,硕士,主要研究方向为飞机载荷设计

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