飛機典型結(jié)構(gòu)腐蝕損傷容限評定方法研究.pdf

1、本文結(jié)合典型飛機平尾大軸發(fā)生的一系列腐蝕問題，著重圍繞典型飛機內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的腐蝕原因和機理、加速腐蝕試驗方法、腐蝕損傷的概率分布特性及其發(fā)展規(guī)律、腐蝕對疲勞壽命的影響以及腐蝕損傷容限的評定方法等一系列關(guān)鍵技術(shù)問題開展了較為系統(tǒng)的研究，取得了較重要進展和技術(shù)突破，主要創(chuàng)新點如下： 1)首次發(fā)現(xiàn)內(nèi)腔結(jié)構(gòu)涂層下金屬母材存在絲狀腐蝕現(xiàn)象，在焊接縫周圍金屬母材同時存在應力腐蝕和絲狀腐蝕損傷特征，在腐蝕環(huán)境下表面防腐涂層破壞后，隨著腐蝕時間的

2、增加應力腐蝕損傷會不斷發(fā)展，在疲勞載荷作用下在應力腐蝕損傷嚴重的局部位置就會萌生疲勞裂紋，最后導致斷裂，從而進一步揭示了現(xiàn)役飛機典型內(nèi)腔腐蝕的機理。 2)針對典型飛機內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的局部環(huán)境和腐蝕特點，提出了對應的加速腐蝕試驗方法，建立了加速腐蝕環(huán)境譜。試驗結(jié)果表明，該環(huán)境譜及加速腐蝕試驗方法能夠在適當?shù)脑囼炛芷趦?nèi)較好地再現(xiàn)了內(nèi)腔結(jié)構(gòu)失效的特征與過程，為研究內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的腐蝕過程以及評定涂層體系的抗腐蝕品質(zhì)和使用壽命提供了試驗方法。

3、 3)采用周期浸潤腐蝕試驗的方法對30CrMnSiNi2A低合金高強鋼進行加速腐蝕試驗研究，測得兩組不同時間腐蝕后試件的腐蝕深度，并分別按照Gumbel、正態(tài)、對數(shù)正態(tài)和威布爾分布四種分布類型對30CrMnSiNi2A鋼的最大腐蝕深度概率分布進行了假設檢驗。結(jié)果表明，最大腐蝕深度更接近正態(tài)分布，從而為確定30CrMnSiNi2A鋼的腐蝕損傷的規(guī)律分布提供了依據(jù)。 4)在對不同時間預腐蝕后典型結(jié)構(gòu)疲勞試驗數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，

4、得出了腐蝕損傷影響修正系數(shù)。首次提出了通過對未腐蝕狀態(tài)的常規(guī)疲勞S～N曲線進行修正來獲得不同腐蝕狀態(tài)下的疲勞S～N曲線簇的方法。采用一組模擬件預腐蝕后的疲勞試驗進行驗證的結(jié)果表明，根據(jù)腐蝕狀態(tài)下疲勞S～N曲線簇得到的計算壽命與平均試驗壽命基本吻合。 5)給出了腐蝕損傷容限的定義和表征方法，提出了通過對腐蝕損傷的內(nèi)窺鏡圖像對比近似確定腐蝕損傷程度的工程方法，建立了腐蝕損傷圖像和疲勞壽命之間的對應關(guān)系，為確定典型飛機內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的腐蝕