程序载荷谱编制方法研究
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基于道路测试的自动变速器载荷谱编制张可;杨世文;刘思蓉;高慧峰【摘要】自动变速器是一种集机电液控为一体的高精尖装置,对车辆的动力性能有重要的影响.在自动变速器正向研发过程中,设计阶段需要准确的载荷谱数据作为边界条件进行结构优化设计和计算,确定被设计部件的强度和可靠性.以某型号6×6轮式车辆的自动变速器为研究对象,根据制定的典型工况进行实车道路测试实验,对采集的载荷信号进行消除信号和异常值剔除处理,利用雨流计数法进行统计计数,然后进行载荷数据外推,最终编织成八级程序载荷谱.从而为今后自动变速器变速箱设计提供依据.%Automatic transmission is an advanced device integrating mechanical and electrical hydraulic control, which has a significant effect on the vehicle's power of performance. In the development of automatic transmission, the design phase requires accurate load spectrum data as the boundary conditions for structural optimization design and calculation,in order to determine the strength and reliability of the components to be designed.The passage researches the automatic transmission of a type of 6×6vehicle automatic transmission, it has a rea l vehicle road test according to typical designed condition. It eliminates the signals and outliers eliminating for the acquisition of load signals. It has a statistical counting for the acquisition of load signals by using rain-flow counting method. Then it makes a load data extrapolation and weaves into an 8 program load spectrum, therefore, it can provide a basis for the design of automatic transmission gearbox in the future.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P72-75)【关键词】自动变速器;载荷谱编制;雨流计数法【作者】张可;杨世文;刘思蓉;高慧峰【作者单位】中北大学机械与动力工程学院,山西太原 030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原 030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH243随着汽车行业的不断发展,自动变速器技术逐渐走向成熟。
载荷谱采集与编辑汽车载荷谱的定义两个基本概念疲劳破坏车辆在行驶过程中,由于路面不平度的激励输入,各个部件受到随机的交变载荷作用,导致部件产生微裂纹并扩展,直至部件突然断裂的现象.载荷谱外部载荷的时间历程作用在结构上,引起结构的响应,响应信号一般包括应力应变、加速度、位移、力和力矩等,响应的时间历程经过分析处理,得到各种形式的累计频次分布、统计特性、频域特性、幅值域与雨流矩阵等以数据、曲线、图表表达的载荷信息。
载荷谱的用途载荷谱采集在仿真计算中的应用支持仿真计算部门工作提供计算所需载荷数据验证计算模型的准确性验证计算结果的有效性载荷谱采集在试验中应用建立道路试验规范建立试验室试验规范虚拟试验边界条件载荷谱采集(用户道路)用户道路载荷试验用户试验特点反映用户实际使用工况考察整车各项性能采集用户道路载荷谱信息用户信息收集收集用户道路载荷谱信息用户使用情况跟踪调查为耐久性加速强化试验创造条件用户道路典型路况用户道路试验方案的确定原则反映用户道路状况反映用户车辆状态反映驾驶员驾驶特性代表性与典型性载荷谱采集(试车场)试车场道路试验试验特点用户道路状况进行强化集中通过有限的典型路况模拟用户道路缩短耐久性试验周期对比性、重复性好开发性试验为室内等效试验提供原始载荷谱为用户等效道路载荷谱计算提供载荷数据为整车和零部件设计开发提供载荷数据试车场典型道路构成目的重现汽车使用过程中遇到的各种道路条件和使用条件,进行汽车整车道路试验的场所,为满足汽车的试验要求试验场将实际存在的各种道路经过集中、浓缩、不失真地强化形成典型化的道路。
构成包括高速环形跑道、高速直线跑道、可靠性强化试验路段、耐久性试验跑道、爬坡试验路以及特殊试验路段(如噪声试验路段、“比利时路”、搓板路、随机波形路、扭曲路、越野路、涉水路等)。
中国四大公共试车场国内其他试车场试车场与环境气候条件试车场典型道路构成试车场典型道路载荷谱采集(信号采集系统)试验车辆传感器布置车辆传感器布置—六分力车轮载荷传感器车辆传感器布置—应变传感器(底盘)车辆传感器布置—应变传感器(车身)车辆传感器布置—位移传感器车辆传感器布置—加速度传感器采谱零部件标定采集信号的编辑载荷谱信号的检验载荷谱信号处理分析消除奇异值消除趋势向稳态性检验(平稳性检验)理论上:随机过程总体检验;工程上:把单个时间历程记录分若干段,每段的统计特征此一样的随机信号。
轮式装载机传动系载荷谱编制方法研究刘永臣;常绿;孙丽【摘要】为指导轮式装载机可靠性设计,提出一种轮式装载机传动系载荷谱编制方法。
采用"五段法"测试了轮式装载机传动系载荷时间历程信号;通过频谱分析,确定载荷信号频率不超过1Hz的特征;按照"空载运行-铲掘装载-满载运行-卸载"四段的循环特征,对信号进行分割与合并,完成信号的平稳处理;通过雨流计数与工况合成法,获得载荷均值符合正态分布、幅值符合威布尔分布的特征,完成载荷幅值极值的统计推断;根据波动中心法,编制出了轮式装载机传动系各部件的八级载荷谱与程序加载谱。
研究表明,轮式装载机传动系载荷信号可依特征分四段平稳处理,且具有显著的概率分布特征,编制的载荷谱符合装载机真实工况。
%In order to guide the reliability design on the wheel loaders, a method of compiling load spectrum on wheel loader transmission was proposed. Load signals of the wheel loader transmission were tested by using five--fragment method. The load signal frequency characteristics are less than 1 Hz by frequency spectrum analysis. Accordance with the four fragments of "empty load, shovel load, full load and unload" cycling characteristics, the load signals were processed smoothly by splitting and merging them. Through the rain-- flow counting, it is concluded that mean load is fit to the normal distribution and load amplitude is fit to the Weibull distribution. And by synthesis conditions, the sta- tistical extreme value of load amplitude was inferred. By using the wave center method, the eight load spectrum and the program load spectrum of the wheel loaders transmission parts were compiled. It is concluded that wheel loader transmission load signals canbe dealt with four paragraphs smoothly ac- cording to significant characteristics, and probability distribution characteristics are clear. The load spectrum is consistent with loader real work conditions.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2012(023)012【总页数】5页(P1412-1416)【关键词】轮式装载机;传动系载荷;载荷谱;雨流计数法;工况合成法【作者】刘永臣;常绿;孙丽【作者单位】淮阴工学院,淮安223003;淮阴工学院,淮安223003;淮阴工学院,淮安223003【正文语种】中文【中图分类】TH2430 引言轮式装载机在设计阶段必须考虑用户需求与产品工作性能,产品设计过程中,通常基于寿命理论进行产品可靠性设计,同时,需要进行室内模拟试验或产品样品疲劳试验等。
机械零件疲劳载荷谱的编制方法研究郝晋峰,石 全,史宪铭,黄轶州(军械工程学院,河北石家庄050003)Weave Met hod St udy of Machine Part Fatigue Loading Spect rumHAO Jin -feng ,SHI Q u an ,SHI Xian -ming ,HUANG Yi -zhou (Ordnance Engineering College ,Shijiazhuang 050003,China ) 摘要:在对疲劳载荷进行统计处理的基础上,利用双参数雨流计数法和零均值转化公式对疲劳载荷均值进行了处理,消除了非零均值的影响,得出了均值与幅值的影响,得出了疲劳载荷谱多工况编制方法,为疲劳寿命分析奠定了基础,并给出了具体实例.关键词:机械零件;疲劳;载荷谱;编制方法中图分类号:T H17文献标识码:B文章编号:1001-2257(2009)01-0076-03收稿日期:2008-08-26Abstract :This page based o n statistically t rea 2ting wit h t he fatigue loading data ,using double pa 2rameters rain flow take co unt of met hod and using zero average value t ransform formula to t reat wit h t he average of t he fatigue loading data ,eliminate t he influence of t he non -zero average value ,gained t he influence of average value and range val 2ue ,gained t he many work instances weave met hod of t he fatigue loading data ,establish t he base of fa 2tigue life ,and give out an example.K ey w ords :machine part ;fatigue ;loading spec 2t rum ;weave met hod0 引言机械零件疲劳载荷谱的编制是机械设计及疲劳寿命估计评估的基础,也是疲劳强度全寿命设计的重要依据,因此有必要确定作用在零部件上的随机疲劳载荷及由此所产生的应力,由于疲劳载荷通常具有时变性、周期性与随机性等,使得这一问题变得极其复杂,因此准确计算,分析随机疲劳载荷是机械全寿命设计的关键步骤[1].1 载荷谱的数据处理幅值的变化对疲劳强度和疲劳可靠性设计研究而言是最主要的,因为应力(或应变)幅值是累积疲劳损伤中的主要因素,因而常用计数法进行分析.1.1 载荷谱的雨流计数法和无效幅值的舍弃使构件产生疲劳损伤的主要因素是应力幅值和应力循环的次数,将实测的随机载荷时间历程简化为一系列的全循环或半循环的过程叫做“计数法".目前,计数法从统计观点上可分为单参数和双参数.其中雨流计数法[1]近年来被认为是最有效的双参数计数方法,由于其技术原理与实际载荷对金属零件的循环应力-应变行为较为相似,有坚实的力学基础.经雨流计数法处理后就可以得到载荷幅值、均值和相应频次的重要关系.参考文献[2]利用Fort ran 语言编写了相应的程序,将复杂的转矩-时间历程简化为对损伤具有等效影响的均、幅值二维雨流矩阵.但是并不是所有的载荷都对结构造成破坏影响,对这些不能构成疲劳损伤的小量循环,一般称为无效幅值.在进行载荷-时间历程计数时,应该将无效幅值舍弃.关于无效幅值的取舍基准,一般取随机载荷历程的极差(最大应力幅-最小应力幅)的5%~10%[3].1.2 非零平均应力的等效转换目前国内用得较多的程序载荷谱仅保留了幅值和频次的关系,但是我们得到的实际应力循环中平均应力并不为零.研究表明平均应力对累积损伤也有较大的影响.因此,必须按等损伤的原则将非零平均应力的应力循环等效转换为零平均应力的应力循环.设S i 为等效零均值应力;S ai 为第i 个应力幅值;S mi 为第i 个应力均值;σb 为拉伸强度极限.根据・67・1机械与电子22009(1)G oodman[3]疲劳经验公式进行转换:S i=σb S aiσb-|S mi|(1) 1.3 等效应力幅概率分布函数分析从幅值频次统计表中,获得数据分布函数,在数理统计中,称为统计推断.通常采用概率图方法求解参数.概率图绘制需要在概率纸上进行,人工绘制比较费力,Matlab中提供了正态概率图和韦布尔概率图.利用命令weibplot(x)或wblplot(x)绘制韦布尔概率图.其中x为样本数据向量.2 疲劳载荷谱的编制方法2.1 选取多工况进行统计处理在实际应用中,由于产品的多用途化,使用工况的差异性,同一机械零部件往往在不同的环境下工作,因而载荷状态也随之改变,对多工况的机械构件,在求出各工况的分布概率密度函数后,可根据各工况加权系数求得复合概率密度函数.假定机械零件在m种工况下工作,各工作时间占总寿命时间的百分比为p1,p2,∗,p m,各工况下机械零件的工作时间分别为t1,t2,∗,t m,各工况雨流计数统计后的总循环数分别为n1,n2,∗,n m.则第i工况载荷循环发生的频率为:f=n it i i=1,2,∗,m(2)如果机械零件总寿命时间为T,p i为各对应工况的比例值,那么第i工况出现载荷循环数为:N i=p i T n it i(3)加权系数的计算公式如下[4]:αi=N iN=p i n it i∑mi=1p i n it i N=∑mi=1p i T n it i(4)从而得到各种工况的载荷或应力幅值的累积概率分布函数值或超值累积频率.2.2 合成累积频数曲线的扩展为了获得谱时间内的累积循环次数,把各状态相同载荷级别的累积频数相加,可得到合成累积频数曲线.通常最大载荷是累积频数为106次中只发生一次的载荷,这就需要把合成曲线扩展为总累积频数为106次.其方法是将106除以合成累积循环频数中的最大值,从而得到扩展系数及扩展后的累积频数曲线.载荷的均值与幅值是二维随机变量,通过前面的分析可知,载荷均值和幅值相互独立,并分别服从正态分布和韦布尔分布.因此,根据概率密度法求载荷的极大值,可以分别转化为求各工况均值的极大值和幅值的极大值.2.3 计算载荷幅值和均值的极大值由超值累计频率函数计算得到最大幅值载荷[2]:xαmax=ε+13.8161/αβ式中 ε,α,β———韦布尔分布的3个参数对多工况下工作的构件,其均值极值取为多工况扩展均值极大值中的最大值[2]:x m max=μ-4.753×α式中 μ,σ———正态分布的2个参数2.4 编制载荷谱[1]采用八级载荷等级可以较好地代表连续载荷累积频数曲线,由于较大的载荷幅值对疲劳寿命影响较大,因而分级时把较大幅值分得密些,通常各级幅值与最大幅值可从扩展的累积频次曲线中查得,在累积频次曲线中为顶点,按上述给出的比值分别乘以最大幅值并得到各级载荷幅值,再由图中查得各级载荷所对应的载荷循环频数,从而可得到载荷谱.3 实例3.1 数据处理计算所用载荷采用实际测得的数据[3](即是对某坦克在随机路面上行驶6km得到的数据进行压缩、统计处理后得到的).如表1所示.表1 载荷谱的数据级别剪切应力范围(MPa)6km统计值(次)153以下850253~1068273106~1597494159~2125105212~2653756265~3182737318~3711328371~4241199424~4779510477~5301811530~5871012587~636513636以上2总 计3965・77・1机械与电子22009(1) 目前计数法从统计观点上可分为单参数法和双参数法.单参数法只记录下造成损伤的载荷循环中的一个变量(如载荷幅值),不足以全面描绘载荷的循环特征,具有一定的局限性.考虑到平均应力对于累积损伤的影响,则当σb =1553M Pa 时,设E =0.21×106,S ai ,S mi 可通过胡克定律计算,即S =Eε(5)将应力均值和幅值代入式(5)可得零均值应力的等效应力值.利用Matlab 画图工具hist 得到载荷谱直方图如图1所示.图1 载荷谱的直方图3.2 等效应力幅概率密度分析如图1所示,是符合典型的韦布尔分布的.我们假设其概率密度函数为:f (x )=m ηx -γηm -1exp -x -γηm(6)分布函数为:F (x )=1-exp-x -γηm(7)执行wblplot (x )得到如图2所示的韦布尔概率纸图.图2 韦布尔概率纸图由图2中可看到,这些点基本呈1条直线,这里γ=0,执行wblfit (x )得m =1.32,η=94.8.此数据下等效应力幅的概率密度函数为:f (x )=1.3294.8x 94.80.32exp -x 94.81.32F (x )=1-exp -x 94.81.323.3 计算载荷幅值的极大值累积频次为106次时出现一次极大值,并且该极大值为同一特征路面的最大载荷值,是目前国内外在制定载荷谱时所公认的.由超值累计频率函数计算得最大幅值载荷x αmax [5]. F (x a )=p (x a )=∫ax αmaxf (x a)d xa=∫ax αmaxmηx -γηm-1exp -x -γηm・d x a =10-6(8)得到:x αmax =γ+13.8161/mη(9)把相应的参数代入到上式中,我们得到极大值为697.43M Pa.4 结束语采用概率统计的方法进行随机仿真载荷的统计计数、各工况分布拟合及检验、累积频次的合成、最大载荷的确定、载荷分级与各级循环次数的计算,利用Matlab 工具箱,用最简单的形式保留典型工况原始仿真载荷的最大信息量,以实现载荷谱的规范化处理.从二维随机变量出发讨论载荷的分布情况,编制多工况合成二维载荷谱.由此得出的疲劳载荷谱的编制方法,为疲劳寿命分析提供了必要的基础.参考文献:[1] 周家泽,管昌生.机械零件随机疲劳载荷的统计分析方法[J ].襄樊职业技术学院学报,2003,2(4):4-7.[2] 袁 菲.某火炮传动系统随机载荷下齿轮疲劳寿命预测方法研究[D ].西安:西北工业大学,2006.[3] 郭 虎,邓耀文,吴慧敏,等.车辆随机载荷谱的统计分析[J ].汽车科技,2003,(6):43-45.[4] 汤清洪,等.扭力轴多工况二维随机疲劳载荷谱的编制[J ].振动与冲击,2007,2(6):105-106.[5] 周 铮.随机载荷下扭力轴动态响应的数值仿真分析和损伤容限设计[R ].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2004.作者简介:郝晋峰 (1984-),男,山西晋中人,硕士研究生,研究方向为可靠性、维修性和保障性工程.・87・1机械与电子22009(1)。
基于动态特性分析的摩托车车架载荷谱编制摘要:车架是摩托车的关键部件,编制车架的载荷谱,可用于摩托车车架的实验加载和寿命预测。
通过对摩托车车架动态特性的分析,得到符合实际工况的动力学模型的薄弱部位,并对其载荷历程编制使其成为可供实验加载用的程序载荷谱。
以某125型摩托车为例,建立车架的有限元模型,进行模态分析和瞬态分析,将分析得到模型的危险位置处疲劳载荷谱进行编制,提供了一种符合真实情况的实验用程序载荷谱编制的可借鉴的方法。
关键词:摩托车车架;模态分析;瞬态分析;载荷谱 0 引言日益苛刻的道路环境和使用条件,使得原先几乎没有出现过的车体断裂的问题,在近年来开始频繁发生[1]。
在这种情况下,摩托车的车体质量也就成为了厂商以及消费者非常关注的一个问题。
而现有摩托车车架的结构设计还停留在只考虑结构静力学分析,忽略了在实际行驶过程中的车架的动态特性的阶段。
为了让实验室内的试验更好的模拟出摩托车实际行驶情况,从而进一步的改善车架的质量,编制出摩托车车架薄弱部位处的疲劳载荷谱显得十分必要。
摩托车在行驶时,车架受到来自车轮的由于路面不平度的激励和发动机工作时惯性力的激励,当激励频率和车架的固有频率同步时,就会产生共振 [2]。
因此,文中对车架建立了有限元模型并对其进行模态分析。
1 车架模态的分析 1.1 有限元仿真分析 1)建立有限元模型该车架是跨接式结构,用ANSYS 软件建立起该车架结构的有限元模型,如图1所示。
由于摩托车车架是由各种不同的截面尺寸的管梁通过焊接形成的,结构比较复杂,为了更准确的分析出车架的动态特性,文中用梁和壳单元来离散各种零件,利用ANSYS 来建立起车。
XY Zthe structure analysis of the moto_frameXYZ the structure analysis of the moto_frame图1 某125型车架 图2 车架的有限元模型 2)车架有限元的模态仿真在ANSYS 中提供了6种特征值提取方法,Subspace 法、Block Lanczos 法、Power dynamics 法、缩减法和阻尼法[3]。
雨流计数法及其载荷谱的编制作者:贾军利崔新维来源:《现代商贸工业》2008年第06期摘要:采用雨流计数法完成载荷循环的计数工作,并使该过程可视化,最后实现载荷谱的编制。
关键词:雨流计数法;载荷谱;循环中图分类号:TP31 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)06-0326-1 简化雨流计数法雨流计数法的基本流程,见表一:雨流计数过程模拟图(表一)(1)雨流在实验记录的起点和依次在每一个峰、谷估值的内边开始,亦即从1, 2, 3……等尖点开始。
(2)雨流在流到峰值处(即屋檐)竖直下滴,己知流到对面有一个比开始时最大值(或最小值)更正的最大值(或更负的最小值)为止。
(3)当雨流遇到来自上面的屋顶流下的雨时,就停止流动。
(4)如果初始应变为拉应变,顺序的始点是拉应变最小值的点。
(5)在一雨流的水平长度是作为该应变幅值的半循环计数的。
上述过程可用程序来实现其流程图见表二:表二2 载荷谱的编制过程程序设计流程将程序分为人机界面、输入载荷、雨流计数、输出载荷谱四个模块来实现上述任务。
载荷谱的主要编制方法流程见表三:表三2.1 数据采集程序主要是和ADAM5510以及NI6023E通信正常后,根据采集模块的要求来实现具体采集功能的程序2.2 由于采集数据量较大需要使用数据库来管理这些数据,这就对数据库管理和matlab程序的接口、数据库操作提出了要求,具体来说此模块程序要能够完成以下功能:(1)提供SQLserver2000和matlab连接的接口功能;(2)能够在形成俘获矩阵人工判断数据足够后,matlab程序可以和数据库程序正常链接,能够自动把采集到的程序加入到数据库中去;(3)能够正常查询数据库中的数据,完成基本的数据库数据创建、存取、删除等功能。
2.3 图表显示模块是机械载荷测试系统的结论部分,主要功能在于完成从数据库导出的数据的计算、图表显示、对比显示等功能2.4 人机界面模块是载荷测试系统的外在风格显示,主要包括程序启动和登录界面,上述模块的正确链接,并能够给出错误提示3 结论本文对机械零件的随机载荷进行了研究,分析了雨流计数法这一统计方法,最后采用计算机自动绘制载荷谱,这样大大减轻了疲劳试验的工作量,完成了对疲劳实验数据的自动处理,可以为疲劳寿命预测打下基础。
汽车控制臂路试载荷谱的编制与转化朱雪冰;魏志刚;张李侠【摘要】提出1种多工况下普通轿车悬置零件程序载荷谱的编制方法,并对球销载荷与衬套载荷之间转化关系进行研究.基于试验测得控制臂球销道路载荷谱,运用雨流计数法将随机载荷谱进行处理;通过统计法建立多路况下载荷均幅值的复合概率密度函数,编制出1个完整循环下的程序载荷谱;运用非线性方程将球销载荷谱转化为衬套载荷谱.实现了汽车悬置零件的多工况道路程序载荷谱的编制及载荷之间的转化,该方法可为路试载荷下零样疲劳寿命预测及疲劳寿命试验提供参考.【期刊名称】《安徽工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】6页(P58-63)【关键词】多路况;控制臂;载荷谱【作者】朱雪冰;魏志刚;张李侠【作者单位】安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;安徽工业大学机械工程学院,安徽马鞍山243032;奇瑞汽车股份有限公司实验和整车技术研究院,安徽芜湖241009【正文语种】中文【中图分类】U463汽车控制臂中的零件在车辆行驶过程中由于路面不平整而承受来自悬架的冲击力。
冲击载荷是随机发生、不规则的,其中载荷的幅值和循环次数是零件产生疲劳破坏的主要因素[1]。
因此,在对零件进行疲劳寿命预测之前,须对零件的载荷谱进行编制。
与随机载荷谱相比,程序载荷谱形式简单且更符合实际情况,在预测寿命时可大大节省计算时间。
目前,有关载荷谱在特种装备、机械、航空等领域中的研究取得了一些成果[2-5]。
汤清洪等[6]以自行火炮为研究对象,针对扭力轴二维载荷的非对称特点,对非对称型载荷的编制方法进行了阐述;谭援强等[7]以混凝土运输车搅拌桶减速器为例,对传统单级设计载荷的方法进行改进,提出确定多级设计载荷的方法;闫楚良等[8]研究了飞机高置信度中值载荷谱编制原理和方法。
但对于多工况下普通轿车悬置零件程序载荷谱的编制,由于其复杂性,国内外相关文献较少。
汽车控制臂中某些悬置零件(如衬套)体积较小、空间有限,致使采集载荷谱时无法直接获取,给悬置零件的疲劳寿命预测增添了难度。
规范谱编制技术的研究及应用秦远珍,梁 勇(贵航飞机设计研究所, 贵州 安顺 561000)摘 要:文章讨论设计研制阶段的飞机编制载荷谱的方法,研究了编谱中利用其它机型空测数据的条件和数据使用限制。
介绍如何使用国军标(GJB67.6-85)提供的数据和设计要求、目标等综合资料获得新机规范载荷谱。
关键词:国军标 疲劳载荷谱 规范谱1 编制规范载荷谱的目的及方法随着飞机设计技术的提高,新设计机种在设计中就必须同步进行寿命控制,以保证产品能达到目标寿命。
规范载荷谱就是在新机设计阶段,根据设计目标、用途、性能给出产品在整个使用寿命期内可能经历的载荷-时间历程的预期情况的统计代表,并且能反映设计产品的实际使用情况,对于新飞机则必须包含所有可能的飞行包线和飞行任务剖面。
设计阶段的飞机获取编制载荷谱基础数据(主要是时间-载荷历程和飞行姿态)的常用方法有模拟飞行和借用同系列飞机模仿飞行空测加统计分析法。
飞行模拟法主要由驾驶员操纵飞行模拟器,模拟各类典型飞行任务,同时测量需要的各类飞行参数。
这种方法需要先进的飞行模拟器,耗费的物力大,时间周期也很长。
系列飞机模仿飞行空测加统计分析法是用相近机型的飞机,按设计机型的飞行技术条件做适量的飞行实测,结合空测数据和新设计飞机的性能变化、用途变化和寿命要求作修正处理,按统计分析方法获得编谱数据。
编制新机种的载荷谱需要利用上述某种方法获得飞行参数,从而确定机种载荷谱的典型任务科目、科目任务段、科目比例以及典型载荷状态,才具有形成总谱的技术条件。
2 选择编谱方法一个机种疲劳载荷谱的基本技术要求是要能反映飞机的实际使用情况,对处于设计研制阶段的新飞机,编制载荷谱用飞行模拟法是较理想的,但这个方法的试验周期长、试验费用高,国内机种很少采用;就是系列飞机模仿飞行的方法对于处于激烈市场竞争中的新机研制都没有时间周期,这表明新机设计载荷谱不能用以上方法获得参考的使用情况和飞行资料。
鉴于这种情况,对编制设计载荷谱的技术条件进行分析,确定编制载荷谱的实质是用小子样推断母体的随机过程,对研制机种就是用模拟子样推断机群预期时间-载荷历程的统计分析过程,因此可以用相关方法,寻找符合条件的子样。