《飞机换热器寿命分析及试验要求》

1HB××××—××××飞机换热器寿命分析及试验要求本文件规定了飞机换热器（以下简称“换热器”）寿命分析要求及寿命试验要求等。本文件适用于飞机换热器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GJB150.16A-2009军用装备实验室环境试验方法第16部分：振动试验HB8486-2014飞机环境控制系统试验通用要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1产品从制造完成到出现不可修复故障的时间长度。3.2寿命剖面lifeprofile产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。3.3寿命试验lifetest为了测定产品在规定条件下的寿命所进行的试验。4寿命分析要求4.1分析流程换热器寿命分析流程应包含以下六个步骤：a)产品定义，对分析对象的功能、结构、工作原理等进行阐述；b)寿命剖面定义，对分析对象在其全寿命周期内经历的主要事件和环境进行分析和描述；c)耗损机理分析，根据产品结构及工作原理，分析引起产品耗损故障的原因及作用对象；d)工作载荷/环境载荷分析，对产品的工作环境、载荷分布、受力状况进行分析，确定工作载荷及环境载荷；e)材料物理特性，定义主要材料物理特性，包括弹性模量、密度、强度极限、屈服极限、疲劳强度等；f)试验项目分析，对应开展的寿命试验项目进行分析。2HB××××—××××4.2产品定义产品定义应包括结构组成、各部分功能定义、工作原理等内容。4.3寿命剖面定义定义换热器在其全寿命周期内经历的主要事件和环境，一般包括：a)压力循环：产品内腔在每个工作周期，其压力会经历从0（表压,下同）到工作压力再到0的循环周期；b)温度循环：产品内腔在每个工作周期，其温度会经历从低温到高温再到低温的循环周期；c)振动：产品在每个工作周期将经受机上振动载荷。4.4耗损机理分析根据产品工作时承受的载荷（压力、环境温度、振动等）情况，分析确定产品全寿命周期内所有可能的工作载荷和环境载荷类型。通过载荷分析，得到产品各部分的工作载荷类型，一般包括：压力、介质温度等；环境载荷类型，一般包括：环境温度、振动等。按照编码原则对该产品的工作载荷及环境载荷进行编码。编码原则为按26个大写英文字母（A.B.C等）依次进行编码。4.5工作载荷/环境载荷分析对产品的工作环境、载荷分布、受力状况进行分析，确定工作载荷及环境载荷。4.6材料物性定义定义主要材料物理特性，包括弹性模量、密度、抗拉极限、屈服极限、疲劳强度等。4.7试验项目分析对应开展的寿命试验项目进行分析，确定试验项目。5寿命试验要求5.1试验目的试验应验证以下要求是否满足：a)验证产品寿命是否满足飞机使用要求；b)发现和暴露先期的分析和研制试验中未能识别出的产品结构疲劳薄弱部位，为结构设计和制造工艺的改进提供依据。5.2试验项目换热器寿命试验通常应包括：a)压力循环试验；b)温度循环试验；c)振动耐久试验。5.3技术要求5.3.1压力循环产品内腔应能承受零至工作压力Pgz，再回到零的循环交变压力，压力循环试验后，应符合规定的要求。5.3.2温度循环3HB××××—××××若最高工作温度对换热器材料的结构强度有明显影响(σb，常温/σb，最高工作温度≥2）或订购方有要求时应进行该项试验。换热器热腔应能承受从最高进口温度到最低出口温度的温度循环考核，温度循环试验后，应符合规定的要求。5.3.3振动循环产品应能在长期振动条件下，可靠地工作。振动耐久试验后，不得发生紧固件松动现象，并应符合规定的要求。5.4试验条件试验应满足以下试验条件：a)试验环境按HB8486-2014或专用规范的规定；b)应具有满足专用规范要求所需的设备、能源和测试手段，且必须经过合格鉴定；c)所有在试验过程中将使用到的压力传感器、温度传感器、振动传感器、流量计、试验控制系统、数据采集系统等仪器及设备，在使用前都进行校准/检定，且均在有效期内使用；d)所用的量具、仪器、仪表应定期校验，其精度应与被测参数的允许偏差相适应；e)除专项试验有明确规定外，试验用的气源必须是清洁的，其压力、温度、流量均应满足被测参数极限值的需要，并应留有适当余量；f)试验场地设置必要的防护、保护措施。5.5试验方法5.5.1压力循环试验换热器内腔用温度为工作温度θgz的空气或水或油，充以从零至工作压力Pgz，再回到零的循环交变压力，此为一次循环；若采用常温介质，充以从零至nPgz（n=σb，常温/σb，工作温度）再回到零的循环交变压力。循环次数：每飞行小时对应6次循环，或按专用规范规定，但总循环次数一般不应少于10000次。循环频率：不大于70次/分钟。5.5.2温度循环试验换热器热腔通入最高进口工作温度和对应工作压力的空气，保持T秒（T≥15），然后通入最低出口工作温度和对应工作压力的空气，保持2T秒，再回到最高进口工作温度和对应的工作压力，保持T秒，此为一次循环。循环次数：每飞行小时对应6次循环，或按专用规范规定，但总循环次数一般不应少于10000次。5.5.3振动耐久试验换热器应按5.3.3和GJB150.16A-2009中的有关规定进行振动耐久试验。需要规定的细则在专用规范中具体规定。允许用其他振动试验方法代替，并在专用规范中具体规定。5.6试验结果评定试验完成后，产品满足以下要求，则试验合格：a)产品无裂纹等机械损伤、无结构损坏；b)对产品内腔进行气密检查，在该腔的工作压力Pgz（或专用规范要求）下保持5min，产品无泄漏。4HB××××—××××5.7试验报告试验