第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 忽视结构可靠性的代价 1
1.1.2 发动机研制观念的转变 3
1.1.3 为配套贯彻各类规范、标准的需要 5
1.1.4 初步具备编制结构设计准则的条件 5
1.2 研究目的 5
1.2.1 适应型号研制的急需 5
1.2.2 实现《发动机结构完整性研究》计划的主要目标 6
1.2.3 历年发动机结构强度研究工作与专项预研成果的体现 6
1.2.4 适应新老科技人员交替的急需 6
1.3 研究方法 6
1.3.1 分阶段开展结构强度的研究工作 6
1.3.2 系统工程管理与全面质量管理的有机结合 7
1.3.3 内容安排 8
1.4 性质和范围 9
1.4.1 性质 9
1.4.2 范围 10
参考文献 11
第2章 航空发动机研制中的结构强度工作 12
2.1 航空发动机研制的进程 12
2.1.1 发动机研制阶段的一般规定 14
2.1.2 国内现有规定和实际研制过程 14
2.1.3 阶段的演变与拓宽 15
2.2 结构强度工作进程 16
2.3 计划网络 17
2.3.1 探索研究阶段 17
2.3.2 先期发展阶段 24
2.3.3 工程研制阶段 29
2.4 风险评定 37
2.4.1 定义与内容 37
2.4.2 示例——先进涡轮盘研制的风险评定 38
参考文献 47
第3章 结构设计通用要求 48
3.1 综合要求 48
3.1.1 可靠性要求 48
3.1.2 耐久性要求 50
3.1.3 维修性要求 52
3.2 基本要求 52
3.2.1 强度 52
3.2.2 蠕变与应力断裂 54
3.2.3 振动 55
3.2.4 耐久性和经济寿命 56
3.2.5 损伤容限 60
3.2.6 破损安全与包容性 64
3.3 总体载荷条件 65
3.3.1 设计使用寿命与设计用法 65
3.3.2 设计任务循环与蠕变寿命 66
3.3.3 在飞行包线关键点上的工作时间 75
3.3.4 外部作用力 78
3.4 环境条件 80
3.4.1 外部大气条件 80
3.4.2 内部环境 81
3.4.3 外物和内物损伤 82
3.4.4 腐蚀和氧化 83
3.5 材料与工艺 83
3.5.1 材料 83
3.5.2 工艺 86
3.5.3 无损检测——作用与要求 89
3.6 整机试车考核 91
3.6.1 发动机振动测量 91
3.6.2 零件振动应力测量 91
3.6.3 温度测量 91
3.6.4 轴承轴向力测量 91
3.6.5 吞鸟 92
3.6.6 包容性 92
3.6.7 发动机超温 92
3.6.8 发动机进气畸变 92
3.6.9 发动机逼喘和防喘 92
3.6.10 高空台试车 92
3.6.11 飞行前规定试验(PFRT)阶段的持久试车 92
3.6.12 定型试验(QT)阶段的持久试车 93
3.6.13 发动机低循环疲劳试车 93
3.6.14 加速任务试车 93
参考文献 94
第4章 构件结构设计准则编制要求 95
4.1 载荷及载荷谱 95
4.1.1 确定零件载荷特征 95
4.1.2 确定强度与寿命计算条件(计算点) 96
4.1.3 关键部位的载荷敏感性分析 96
4.1.4 适时提供结结分析所需载荷 97
4.1.5 载荷测量要求 97
4.2 结构分析 98
4.2.1 典型结构介绍和分析 98
4.2.2 设计要点 98
4.2.3 典型结构图和数据 98
4.3 故障模式、影响和危害性分析(FMECA) 99
4.3.1 目的 99
4.3.2 同类构件现有故障的统计与分析 99
4.3.3 新机设计中的FMECA 99
4.3.4 确定关键件 99
4.4 结构设计准则 99
4.4.1 制定的依据 102
4.4.2 各构件结构设计准则 102
4.4.3 结构设计细则 103
4.5 计算分析项目与方法 103
4.5.1 设计准则要求 103
4.5.2 不同研制阶段的要求 104
4.6 材料与工艺 105
4.6.1 材料 105
4.6.2 工艺 107
4.7 试验验证项目与方法 107
4.7.1 结构的试验器试验 107
4.7.2 结构环境的验证 108
4.7.3 工作寿命验证 108
4.8 评定标准 109
4.8.1 内容 109
4.8.2 说明 109
4.9 风险评定 110
4.9.1 风险评定 110
4.9.2 误差带分析 110
4.10 计划网络 111
参考文献 112
附录 主要结构试验项目表 113