叶栅式反推力装置辅助导轨疲劳寿命预测

黄 婧，刘洪波，王谦舜

（中国航发沈阳发动机研究所，沈阳 110015）

反推力装置作为大型军、民用飞机上重要部件之一，可以显著缩短大型飞机的滑跑制动距离，提高机场的使用效率和飞机着陆安全性[1]。而辅助导轨是反推力装置上重要的运动部件，其性能好坏直接影响到整个反推力装置的安全性、可靠性和使用寿命。因此，在承受周期性载荷作用下合理地预测零部件的疲劳寿命十分必要，而在此过程中，必须对载荷时间历程进行统计处理。目前，常用的计数方法有单参数计数法、范围对法、称对法、雨流计数法等[2]。由于雨流计数法与现代计算机技术融合性能好、计算准确快速的特点，本文采用雨流计数法对薄弱部位的应力-时间历程进行统计处理，结合Miner法则和材料的S-N曲线，对某叶栅式反推力装置的辅助导轨疲劳寿命进行估算。

1 获取薄弱部位的动态载荷谱

图1 辅助导轨-导轨槽移动副有限元模型

图2 辅助导轨薄弱部位示意图

本文针对某叶栅式反推力装置的辅助导轨-导轨槽，在ANSYS中建立其有限元模型（图1所示），通过LS-DYNA求解器对其动力学特性进行求解。计算结果表明，辅助导轨上A、B、C、D、E、F六处过渡圆角根部为薄弱部位（图2所示），提取薄弱部位的应力-时间历程曲线即各薄弱部位的动态载荷谱如图3所示。

图3 辅助导轨薄弱部位应力-时间历程曲线

2 雨流计数法

雨流计数法是一种双参数计数法，可将实测载荷历程简化为若干个载荷循环，其计算规则为：