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World File Search System损伤容限
空中消防和自然资源飞机
第 1 部分 执行摘要 简介：根据对 2008 年 OIG 航空安全审计的回应中同意的建议 3，美国森林服务局特殊任务适航保证指南的制定目的是根据每项特殊任务建立先决条件标准、评估和监控，以验证飞机的用途并确保飞机具有基于损伤容限分析的适当的维护和检查程序，从而确保飞机在用于该任务时适航。适航标准适航性 1 - 特定飞机根据批准的用途 [特殊任务] 和限制安全实现、维持和终止飞行的特性。1. 为满足要求，美国森林服务局将寻求采购和维持 FAA 认证的固定翼和旋翼飞机，即使此类飞机的预期用途与原始设计不一致或不存在等效的民用操作。2. 美国森林服务局将寻求确保其飞机在切实可行的范围内遵守联邦航空法规规定的民用适航标准。商用飞机必须遵守 14 CFR 要求，公法指定 FAA 为美国国家空域系统的监管者和 14 CFR 要求的执行者。但是，美国森林服务局拥有、运营和承包的飞机执行“公共飞机运营”，美国森林服务局是负责
空中消防和自然资源飞机
第 1 部分 执行摘要 简介：根据对 2008 年 OIG 航空安全审计的回应中同意的建议 3，美国森林服务局特殊任务适航保证指南的制定目的是根据每项特殊任务建立先决条件标准、评估和监控，以验证飞机的用途并确保飞机具有适当的维护和检查程序基于损伤容限分析确保飞机在用于该任务时适航。适航标准适航性 1 - 特定飞机根据批准的用途 [特殊任务] 和限制安全实现、维持和终止飞行的特性。1. 为满足要求，美国森林服务局将寻求采购和维持 FAA 认证的固定翼和旋翼飞机，即使此类飞机的预期用途与原始设计不一致或不存在等效的民用操作。2. 美国森林服务局将寻求确保其飞机在切实可行的范围内符合联邦航空法规规定的民用适航标准。商用飞机必须遵守 14 CFR 要求，公法指定 FAA 为美国国家空域系统的监管者和 14 CFR 要求的执行者。但是，美国森林服务局拥有、运营和承包的飞机执行“公共飞机作业”，美国森林服务局是其在执行这些特殊任务时适航保证的责任人。重申，飞机在为美国森林服务局执行特殊任务时：
向 FAA 提交的单一载荷路径结构建议报告
执行摘要 2015 年 1 月 26 日，FAA 发布了一份通知，告知航空规则制定咨询委员会 (ARAC) 一项新的任务。简而言之，FAA 指定并且 ARAC 接受了这项任务，即就修订《联邦法规法典》第 14 篇 (14 CFR) 第 25 部分（包括 14 CFR 第 26 部分的 C 和 E 分部）的损伤容限和疲劳要求提供建议，并制定有关金属、复合材料和混合结构（包括复合材料和金属零件和组件的组合的结构）的相关咨询材料。在运输飞机和发动机 (TAE) 小组委员会下，运输飞机金属和复合材料结构工作组 (TAMCSWG) 被指定就任务提供建议和推荐。 TAMCSWG 向 TAE 和 ARAC 提供了一份初步报告，就各种相关主题提出了各种建议，该报告于 2018 年 6 月 27 日发布，并已向公众开放（https://www.faa.gov/regulations_policies/rulemaking/committees/documents/media/TAM CSWG%20Recommendation%20Report.pdf）。在 ARAC 审查和接受该报告期间，要求在原始任务的扩展中解决三个单独的后续任务。这三个主题包括： 制定单载荷路径 (SLP) 结构的要求和指导材料 进一步阐明如何解决脱粘和粘合不牢等制造缺陷
概率方法在涡轮发动机盘寿命预测和风险评估中的应用
摘要：涡轮发动机盘寿命预测和相关风险的理解仍然是当今设计师面临的重大挑战。尽管在材料测试和特性分析以及损伤容限和线性弹性断裂力学建模的应用方面取得了进展，但在正确评估载荷、几何形状和材料设计性能变化方面仍然存在空白。再加上先进的混合和复合材料系统的应用，准确处理材料变化的需求就更大了。仍然存在关键部件故障事件，而目前使用的现有分析方法、测试和检查无法正确解释这些事件。概率方法的应用提供了一种有效且有用的方法来建模这种变化，同时也提供了一种评估随机变量敏感性和风险评估的方法。目前的研究以及适用的行业和政府监管指南和出版物都已审查并将被介绍。本文将讨论最有效的工具、建模方法和预测故障风险评估，以及对未来工作的建议。本文介绍了概率方法在管理机队发动机和部件使用方面提供经济有效方法的潜力，以及其在机队管理中增强“因故退役”概念安全实施的能力。
经实验验证的多步模拟策略可预测激光冲击喷丸后残余应力场中的疲劳裂纹扩展速率
对于损伤容限设计 [1] 来说，疲劳和腐蚀是航空工业 [2] 中两个主要故障原因。激光冲击喷丸 (LSP) 是一种表面处理技术，可在易受疲劳现象影响的关键区域引入具有较大穿透深度的压缩残余应力。这些压缩残余应力可能导致疲劳裂纹扩展 (FCP) 延缓，如由 AA2024-T3 [3] 组成的 M(T) 试样或搅拌摩擦焊接的 AA7075-T7351 [4] 所示。然而，压缩残余应力的产生总是会导致结构内的拉伸残余应力以保持应力平衡。这些拉伸残余应力可能会导致 FCP 速率加速。因此，准确了解施加的残余应力场并预测由此产生的 FCP 速率对于保证有效且优化地应用 LSP 是必要的。 FCP 模拟中常用的一种策略是计算疲劳载荷循环的最小和最大应力强度因子，并将这些应力强度因子用作 FCP 方程的输入 [5–8] 。所应用的 FCP 方程将裂纹尖端的应力强度因子与 FCP 速率联系起来。这项工作应用了 Paris 和 Erdogan [9] 开发的第一个 FCP 方程、Walker 方程 [10] ，例如，该方程在激光加热引起的残余应力场中成功应用 [11] ，以及 NASGRO 方程 [12] ，该方程现在
飞机设计中的无线传感器网络...
摘要：航空工业面临着降低运营和维护成本的诸多挑战。降低这些成本的可能方法之一是引入无线传感器网络 (WSN)。WSN 已经在安全关键和非安全关键分布式系统中找到了各种应用。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。使用市场上可用的组件特别关注 WSN 的设计问题。关键词：无线传感器网络、飞机结构健康监测、微机电系统、基于状态的维护、传感器节点 介绍 飞机的重量直接影响运营成本。目前，飞机重量减轻一磅意味着每架飞机每年可节省 100 美元。航空工业在减重方面进行了许多创新。多年来，复合材料、混合材料和先进铝合金在机身中的占比大幅增加，实现了显著的重量优势。然而，由于保守的设计理念仍然盛行，复合材料、混合材料和先进铝合金的全部潜力（如材料允许量的大幅减少）尚未实现。必须提高对这些先进材料的疲劳、裂纹/分层识别/增长和损伤容限特性的评估信心。这将有助于减少当前飞机结构设计中的保守性，从而实现细长的飞机机身结构。在过去十年中，无线传感器网络 (WSN) 已成功应用于许多工程领域，例如：结构健康监测 (SHM)、工业应用、环境监测、交通管制、健康应用等。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。
未来的飞机结构设计
[1] EH Baalbergen、E. Moerlan、WF Lammen、PD Ciampa (2017) 支持未来飞机高效协同设计的方法。NLR-TP-2017-338。[2] AJ de Wit、WF Lammen、HS Timmermans、WJ Vankan、D. Charbonnier、T. van der Laan、PD Ciampa (2019) 飞机供应链的协同设计方法：多层次优化。NLR-TP-2019-202。[3] WF Lammen、P. Kupijai、D. Kickenweitz、T. Laudan (2014) 将发动机制造商的知识整合到初步飞机尺寸确定过程中。NLR-TP-2014-428。 [4] E. Amsterdam、JW Wiegman、M. Nawijn (2021) 铝合金疲劳裂纹扩展速率的幂律行为和转变。国际疲劳杂志，待提交。[5] FP Grooteman (2020) 使用光纤布拉格光栅传感器进行多载荷路径损伤检测。NLR-TP-2020-415。[6] FP Grooteman (2019) 概率故障安全结构风险分析。NLR-TP-2020-416。在 2019 年 ASIP（飞机结构完整性计划）会议上发表。[7] FP Grooteman、E. Lee、S. Jin、MJ Bos (2019) 极限载荷系数降低。在 2019 年飞机结构完整性计划 (ASIP) 会议上发表。 [8] E. Amsterdam，FP Grooteman (2016) 应力状态对疲劳裂纹扩展幂律方程指数的影响。NLR-TP-2016-064。 [9] E. Amsterdam (2021) 金属合金拉伸-拉伸疲劳中裂纹扩展速率的现象学模型。待提交。 [10] WJ Vankan、WM van den Brink、R. Maas (2017) 飞机复合材料机身结构模型的验证与相关性——初步结果。NLR-TP-2016-172。 [11] JW van der Burg、BB Prananta、BI Soemarwoto (2005) 几何复杂飞机配置的气动弹性 CFD 研究。NLR-TP-2005-224。 [12] J. van Muijden、BB Prananta、RPG Veul (2008) 疲劳分析参数化程序中的高效气动弹性模拟。NLR-TP-2008-587。[13] H. Timmermans、BB Prananta (2016) 飞机设计过程中的气动弹性挑战。第六届飞机设计合作研讨会，波兰华沙。[14] L. Paletti、E. Amsterdam (2019) 增材制造对航空航天部件结构完整性方法的影响。NLR-TP-2019-368。[15] L. Paletti、WM van den Brink、R. Bruins、E. van de Ven、M. Bosman (2020) 航空航天中的增材制造设计：拓扑优化和虚拟制造。NLR-TP-2020-285。 [16] JC de Kruijk (2018) 使用机器人技术实现复合材料的自动化制造，降低成本、缩短交货时间和提高废品率 - STO- MP-AVT-267-12。NLR-TP-2018-143。[17] WM van den Brink、R. Bruins、CP Groenendijk、R. Maas、P. Lantermans (2016) 复合材料热塑性水平稳定器扭力箱的纤维转向蒙皮设计。NLR-TP-2016-265。[18] P. Nijhuis (2020) 复合材料格栅加筋板的环保生产方法。在 2020 年阿姆斯特丹 SAMPE 欧洲展会上发表。[19] MH Nagelsmit、C. Kassapoglou、Z.Gürdal (2010) 一种提高损伤容限的新型纤维铺放结构。NLR-TP-2010-626。[20] A. Clarke、RJC Creemers、A. Riccio、C. Williamson (2005) 全复合材料损伤容限翼盒的结构分析与优化。NLR-TP-2005-478。
1. Dragoljub VUJIC 飞机设计和结构健康监测中的无线传感器网络
1. 塞尔维亚贝尔格莱德军事技术学院 摘要：航空工业面临着降低运营和维护成本的诸多挑战。降低这些成本的可能方法之一是引入无线传感器网络 (WSN)。WSN 已经在安全关键和非安全关键分布式系统中找到了多种应用。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。特别关注了使用市场上现有组件的 WSN 设计问题。 关键词：无线传感器网络、飞机结构健康监测、微机电系统、基于状态的维护、传感器节点 介绍 飞机的重量直接影响运营成本。目前，飞机重量减轻一磅意味着每架飞机每年可节省 100 美元。航空工业在减轻重量方面进行了许多创新。多年来，机身中复合材料、混合材料和先进铝合金的比例大幅增加，实现了显著的重量效益。然而，由于保守的设计理念仍然盛行，复合材料、混合材料和先进铝合金的全部潜力尚未实现，因为材料允许量大幅减少。必须提高对这些先进材料的疲劳、裂纹/分层识别/增长和损伤容限特性的评估信心。这将有助于减少当前飞机结构设计中的保守性，从而实现细长的飞机机身结构。在过去十年中，无线传感器网络 (WSN) 已成功应用于许多工程领域，例如：结构健康监测 (SHM)、工业应用、环境监测、交通控制、健康应用等。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。
我们的产品
• AHAD - 航空航天和高性能合金数据库 此数据库是 ASMD 的升级和扩展版本 - 它包括 ASMD 中的所有数据以及新高性能合金数据库 (HPAD) 中的所有数据。 • ASMD - 航空航天结构金属数据库 金属合金数据库包含 230 多种轻质高强度合金及其相关特性。 • CLTD - 低温数据库 包含 0 K 至 273 K 温度范围内 2,000 多种材料的热物理、机械、电气和其他特性。 • DTDH - 损伤容限设计手册 (PDF) 高强度合金断裂和裂纹扩展数据的综合汇编。 • HPAD - 高性能合金数据库 材料特性数据重点关注石油/天然气、化学加工、发电、运输行业和高性能合金制造商的需求；涵盖 170 多种合金。 • MCMD - 微电子和复合材料数据库 该数据库是 MPMD 的升级和扩展版本（MPMD 是一个微电子封装材料数据库，包括 1,100 种材料和超过 25,000 条电气、机械、热和其他特性的数据曲线）。它包含 MPMD 中的所有内容以及有关 200 多种复合材料的大量新数据，包括陶瓷基复合材料（颗粒和晶须增强）以及 GLARE 材料（玻璃层压铝增强环氧树脂，也称为 GLAss REinforced 层压板）。MCMD 包括 1,550 个新数据集，以及 4,629 条附加曲线。 • SAH - 结构合金手册 (PDF) 手册信息可帮助选择用于建筑、重型设备、汽车和其他应用的合金。 • TPMD - 物质的热物理性质数据库 90 多个一般材料组中 5,200 多种材料的热物理和热辐射特性。
结构验证测试方法的发展......
2.1 引言................................................................................................................................................ 14 2.2 结构验证试验............................................................................................................................... 14 2.2.1 定义........................................................................................................................................ 14 2.2.2 结构验证试验的应用......................................................................................................................... 18 2.2.2.1 结构完整性和残余机械性能....................................................................................... 21 2.2.3 验证试验载荷的应用.................................................................................................................... 22 2.2.4 新型验证试验方法中的问题.................................................................................................... 24 2.2.5 结构验证试验评审的讨论和结论.................................................................................................... 25 2.3 复合材料结构损伤.................................................................................................................... 27 2.3.1 引言........................................................................................................................................ 27 2.3.2 损伤和损伤机制.................................................................................................................... 27 2.3.2.1 简介 ................................................................................................................................ 27 2.3.2.2 复合材料 T 型接头的分层损伤 .............................................................................................. 28 2.3.2.3 孔隙率和空隙 ................................................................................................................ 32 2.3.3 损伤容限、剩余强度和寿命预测 ............................................................................................. 36 2.3.4 案例研究：T 型加筋复合材料板（T 型接头） ............................................................................. 38 2.3.4.1 简介 ................................................................................................................................ 38 2.3.4.2 粘合结构 ............................................................................................................................. 40 2.3.4.3 T 型接头设计和失效模式 ................................................................................................ 41 2.3.5 复合材料结构损伤总结 ............................................................................................................. 43 2.4 适用于验证测试的 NDT 技术 ............................................................................................. 44 2.4.1 简介......................................................................................................................................... 44 2.4.2 声发射检测...................................................................................................................... 46 2.4.3 表面应变和位移映射............................................................................................................... 48 2.4.4 振动分析......................................................................................................................................... 51 2.4.5 伴随 PT 的 NDT 技术总结......................................................................................................... 51 2.5 模态分析......................................................................................................................................... 51 2.5.1 简介......................................................................................................................................... 51 2.5.2 频率响应......................................................................................................................................... 53 2.5.2.1 简介......................................................................................................................................... 53 2.5.2.2 损伤检测质量......................................................................................................................... 55 2.5.2.3 FR 技术的应用......................................................................................................................... 58 2.5.2.4 频率响应技术的结论和未来研究......................................................................................... 61 2.5.3 随机减量................................................................................................................................ 61........................................... 55 2.5.2.3 频率响应技术的应用 ...................................................................................................... 58 2.5.2.4 频率响应技术的结论和未来研究 .............................................................................. 61 2.5.3 随机减量 ................................................................................................................................ 61........................................... 55 2.5.2.3 频率响应技术的应用 ...................................................................................................... 58 2.5.2.4 频率响应技术的结论和未来研究 .............................................................................. 61 2.5.3 随机减量 ................................................................................................................................ 61