此前,飞机机身结构中连接机翼机身和垂直尾翼机身的吊耳已提交有限元分析 [2-3]。由于快速加速和复杂运动,机翼表面将承受巨大的载荷 [4]。由于弯矩最大,机翼根部将承受最大的应力集中 [5]。支架用于将机翼固定在机身框架上。机翼的弯矩和剪应力通过这些附件传递到机身 [6]。此外,疲劳是指结构部件强度在运行过程中不断下降,在极低的极限应力水平下就会发生故障。这是因为重复载荷作用的时间较长。基于静态结构分析,利用应力寿命技术和 Goodman 标准进行的疲劳寿命计算预测几何形状是安全的 [7]。因此,机翼机身吊耳连接结构采用有限元分析和疲劳寿命计算方法进行设计。
因此,鉴于这一需求,本论文研究的重点是创建一种方法,用于预测受到平面内和平面外载荷的凸耳接头的疲劳寿命。这项研究是与 GKN Fokker Aerostructures 合作进行的。当前的疲劳预测方法都是基于轴向载荷的凸耳。从概念上讲,这种方法应用了 Larsson 关系,该关系通过某些校正系数将任意凸耳的标称应力与参考凸耳联系起来。然后将凸耳的标称应力应用于 S-N 曲线,从而得出失效前的循环数(疲劳寿命)。Fokker 在其技术手册 3(TH3)中描述了这种方法。然而,Larsson 和 TH3 都没有考虑斜向和/或平面外载荷的凸耳来预测疲劳寿命。已经对斜向载荷的凸耳进行了一些研究,但这些研究的主要重点是峰值应力位置和应力集中因子 (SCF) 的计算。在公开报告的研究中没有发现关于平面外负载凸耳的信息。
