民用飞机结构广布疲劳损伤试验通用要求

2规范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。CCAR-25-R4中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准降低或有可能影响构件性能的任何裂纹、缺陷、腐蚀或其他特征。广布疲劳损伤widepreadfatiguedamage(WFD)在同一结构元件中的不同部位同时出现彼此合并或不合并的多条疲劳裂纹特征的一种广布疲劳损多元件损伤multipledle广布疲劳损伤敏感结构widespreadfatiguedamagesuscapti在使用环境下预期最终会产生多部位损伤或多元件损伤裂纹并可能导致广布被劳损伤的结构区域。结构剩余强度srucuralresidu在飞机设计中采用的且代表了典型的飞机在服役目标内预期遇到的外部载荷和环境(化学、热等)拆开结构，使用破坏性的检测技术、目视检查(例如放大镜、着色渗透)或其他无损检测技术(例如涡流、超声),以鉴定疲劳、腐蚀和意外损伤引起的结构内损伤程度的检查。广布疲劳损伤试验widespreadfatiguedamage对于特定的不维修结构，预计机队中有50%的飞机发生广布疲劳损伤的时刻(以飞行起落或飞行小时数计)。ISP——InspetionStartingPoint,检查开始时刻；WFD——WidespreadFatigueDamage,广布疲劳损伤；WFDenghatx——广布疲劳损伤平均特性。a)暴露WFD掀感结构(见附录A)的薄弱部位，为结构设计和制造工艺的改进提供试验依据：d)确定结构是否满足剩余强度要求。5.2试验任务书试验任务书由试验委托方提出。试验任务书内容应包括；3k)试验报告要求等。5.3试验委托方提供的技术文件试验前，委托方应根据任务书要求和本标准规定的内容，向试验承担方提供所需的技术文件、必要的设计报告、相关的结构图样等及其电子文档。5.4试验大纲试验大纲由试验承担方依据试验任务书编制，经试验委托方认可。试验大纲至少应包含如下内容：a)试验名称；b)试验目的；c)试验依据；d)试验项目；e)试验件支持状态；f)试验载荷处理及试验加载点设置：g)试验加载方式：h)试验载荷谱；i)试验设备、测试仪表说明；j)测试项目、方法和数据处理方法；k)试验件检查要求；1)试验程序：m)损伤检查、修理、维护及更换要求：n)试验安全保护及质量保证措施；o)试验报告要求等。5.5试验质量控制要求为加强对试验全过程的质量管理，试验承担方在试验全程进行质量控制，主要内容为：a)参试人员的资格认可及其质量责任；b)试验仪器设备的使用和校验制度；c)试验设计质量控制：d)非标设备质量控制：e)试验设施安装质量、安全保护措施以及试验加载调试精度和试验质量控制：f)异常情况处置；g)试验关键环节的评审制度；h)关键部位的定期检查措施。5.6.1试验件选取原则应把影响MSD/MED起始、扩展及其后的剩余强度能力的型号设计特征尽可能地再现到试验件上，关键特征包括但不限于以下方面：a)材料类型和成型方法；c)连接方法及连接细节：d)涂层和镀层：e)接触面密封剂的使用； 5.7.4液压系统液压系统应满足以下要求：a)系统工作压力能提供最大试验载荷；b)系统工作流量能满足加载速率的要求；c)具有超压、超温和液压保护功能。5.7.5增压系统增压系统应满足以下要求：a)能提供足够增压压力，工作流量能满足加载速率的要求；b)能满足载荷实时自动控制的要求；c)充压精度应满足试验大纲要求，一般不大于满量程的3%:d)有超压保护装置。5.7.6无损检测设备试验中用到的无损检测设备满足以下要求：a)应满足试验大纲的要求；b)根据需要检测的结构部位及其材料类型，可以选择不同的检测方法，典型的检测方法如：磁粉探伤、涡流探伤、超声波探伤、射线探伤、渗透探伤、放大镜目视检查及孔探仪检查等；检测方法对损伤的形成和发展不应有潜在的影响。5.7.7计量设备校准/检定所有在试验过程中将使用到的载荷传感器、气压传感器、压力表、试验加载控制系统、数据采集系统、位移传感器等仪器及设备，在使用前都应进行校准/检定，并有校准/检定证书，且均在有效期内。5.8试验安全保护为保护试验件，试验设备和参试人员的安全，应有以下保护措施：a)本标准要求的加载控制、液压和增压系统的自身保护措施，在试验全过程中有效；b)试验场地设置必要的护栏及醒目文字警示牌；c)加载机械限位保护装置：d)设置手控应急保护。飞机结构广布疲劳损伤试验，通常包括；a)疲劳试验；b)剩余强度试验。进行疲劳试验前，可根据需要及试验目的预制或不预制裂纹。6.2试验流程飞机结构广布疲劳损伤试验流程见图1。6.3试验载荷由试验委托方提供疲劳试验载荷谱和剩余强度试验载荷。7试验承担方按照试验大纲进行试验设施的安装。6.4.2试验调试和预试正式试验开始前，应进行试验调试和预试工作，达到以下目的：a)试验各系统工作正常，运行稳定：b)试验件姿态稳定：c)各通道加载精度满足试验大纲要求；d)应变和位移的测量结果符合预期规律，满足试验大纲要求；e)各项试验保护措施有效。在试验设施调试合格后，方可开始正式试验。6.4.4试验测量按照试验大纲的要求，进行应变和位移的测量。试验委托方和承担方均应及时分析测量数据，如果发现异常数据应尽快分析，找出原因，并采取相应措施。6.4.5试验过程损伤检查按照试验大纲规定的检查部位、周期和方法等要求进行无损检测。6.5疲劳试验飞机结构广布疲劳损伤的疲劳试验要求如下：a)试验中，按试验任务书规定的检查要求和程序对试验件进行无损检查，及时获取裂纹情况；b)试验进程按照试验任务书和大纲的要求进行。6.6剩余强度试验剩余强度试验应满足以下要求：a)试验前对试验件进行详细检查，记录已出现的裂纹情况；b)载荷情况满足CCAR-25-R4中25.571(b)条要求；e)加载按照试验任务书和大纲要求进行：d)按照试验任务书和大纲要求，对关键结构进行应变和位移测量。6.7广布疲劳损伤平均特性时刻的确定广布疲劳损伤平均特性时刻可采用如下方式初步判定：a)如果发现一排连接件孔发生第一次裂纹连通，则认为此刻是发生MSD的广布疲劳损伤平均特b)如果发现两个或两个以上相邻结构元件同时开裂，则认为此刻是发生MED的广布疲劳损伤平均特性。6.8拆毁检查试验结束后，应按试验任务书的规定对试验件进行拆毁检查。拆毁检查应满足以下要求：a)在拆毁及送检过程中，特别对疲劳破坏的断口、裂纹部位进行保护；b)拆毁检查的重点内容包括：重要接头、螺栓、螺栓孔、铆钉孔等的变形和裂纹以及损伤情况；e)通过拆毁检查，对试验中已发现裂纹获得详细准确的数据，寻找试验中未发现的裂纹和确定潜在薄弱部位，为试验结果分析提供试验数据；8d)对主要部位发生的疲劳断裂，进行断口分析，包括断口形貌、微观显微组织和断口反推等，必要时可进行材料成分分析与机械性能测试，从而分析试验破坏的原因，确定裂纹扩展速率。6.9试验过程中问题的处理试验中出现异常情况，可参考以下内容处理：a)系统加压后作动简未动，进行以下检查工作：1)检查24V直流电源是否打开和正常；2)检查油泵是否打开和正常；3)检查油路是否打开：4)检查有无阀电流及伺服阀电缆有无故障；5)检查电磁阀是否打开及电磁阀电缆是否有故障；6)检查服务气管有无故障；7)检查伺服阀是否正常；8)检查加载设备有无故障。b)若某点出现振荡，应适当降低该通道的比例增益或积分增益；若某点反馈与指令跟随性不好，应将阀平衡调整到最佳状态并适当调整该通道的比例增益或积分增益；c)若出现压力加不上，检查分路校准和灵敏度校准栏是否去掉“Enable”;d)若出现某一个点欠载的情况，进行以下检查工作：1)该点的增益和积分不够，适当调节，若不起作用恢复原值；2)检查阀偏，适当调节，若不起作用恢复原值；3)检查现场服务歧管压力：4)把该点的载荷限制阀拧紧一点：5)检查该点作动筒的行程：6)检查该点结构，是否有其他部位受力。7损伤检查结果分析对疲劳试验过程中的无损检测结果、剩余强度试验前后的无损检测结果和拆毁检查结果进行分析，包括但不限于以下内容：a)确定检出裂纹分布、数量和尺寸；b)确定结构关键部位的裂纹形成寿命，绘制裂纹扩展曲线：c)确定结构薄弱部位；d)确定存在的MSD/MED裂纹尺寸和WFD敏感区域；e)如果可以进行MSD/MED校查,ISP可取WFD的1/3;SMP可取WFD的1/2:如果难以进行MSD/MED检查，SMP可取WFDmcrgstau的1/3。B试验报告编写试验结束后，试验承担方应编写试验报告，试验报告至少应包含如下内容：a)试验名称：b)试验时间和地点：c)试验依据和目的；d)试验件和试验件支持；i)试验中出现的问题与处理(试验件维护、维修及更换情况等);j)试验结果(应包括试验寿命、应变、位移、无损检测及拆毁检查)及分析；k)提供损伤照片及关键薄弱部位断口分析情况：1图A.12图A.23带机加、化铣或胶接R的搭接处(MSD)图A.34图A.45图A.56浮框剪切角片与蒙皮连接端头铆钉处(MS图A.67图A.78图A.89蒙皮厚度方向的突变处——气密或非气密区结构(MSD/MED)窗周围结构(MSD/MED)图A.11大型加强板开口处的蒙皮(MSD)——机身典型机翼和尾翼结构(MSD/MED)1)高应力——错误使用了试片试验获得的数据；