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在直升機槳葉設計階段，一般都要對其進行靜強度有限元分析，傳統(tǒng)的分析方法是用各種飛行狀態(tài)的計算載荷，選取最大值進行應力分析，最后得出剩余強度系數(shù)，判斷是否滿足靜強度設計要求。眾所周知，由于直升機在飛行時，槳葉處在一個非常復雜的環(huán)境中，槳葉載荷計算結果難以準確，正是由于載荷計算的不準確性，給強度結論帶來了不確定性。所謂安全無小事，需要找出一種更合理的靜強度分析方法，來確保直升機在飛行使用中的安全。本文根據(jù)國外資料，結合作者的工作經(jīng)驗，介紹一種直升機槳葉靜強度分析的新方法，供大家參考。
通過載荷分析域飛行測量獲得槳葉的靜載荷離心力FX、揮舞靜彎矩MBS，擺振靜彎矩MTS和動載荷輝舞動彎矩MBD、擺振動彎矩MTD ，通過下列公式計算獲得靜應力。通過載荷分析或飛行測量獲得槳葉的最大靜載荷通常超扭和超轉兩個狀態(tài)的載荷可以代表)漓心力FX、揮舞靜彎矩MYS，擺振靜彎矩MZS，根據(jù)這兩個狀態(tài)的靜載荷、剖面結構參數(shù)ES，WY，Wz，槳葉轉速，S-N曲線復合材料的形狀參數(shù)等，通過槳葉應力分析軟件CPAO軟件葉算可繪制得到圖振動彎矩，BETALM線為槳葉5小時限制線C條折線，其意義表示線上的動載荷可使槳葉有5小時壽命，該折線以內的動載荷可使槳葉有大于5小時的壽命，其意義表示線上的動載荷可使槳葉有e9循環(huán)次數(shù)的壽命，該折線以內的動載荷可使槳葉有大于e9循環(huán)次數(shù)的壽命。根據(jù)圖和載荷分析或飛行測量獲得槳葉的動載荷揮舞靜彎矩MBD、擺振靜彎矩MTD可得到槳葉的5小時限制動載荷。
現(xiàn)以直X型機為例，作為典型代表，本文只計算3250剖面，槳葉的3250剖面有四種材料組成，表蛤出了該剖面四種不同材料用兩種不同方法獲得的槳葉強度分析結果。 從上面的理論公式和計算結果來看，兩種方法都是對槳葉靜強度情況的分析，本文的算例中剩余強度系數(shù)刀都大于1.Q都可以下滿足靜強度設計要求的結論。但是，兩種方法不同之處在于本文推薦的新方法用5小時限制載荷MYD俘和MZD俘替代了傳統(tǒng)方法的計算使用的動載荷MBD和MTD。對于一個新研直升機，要檢驗直升機各飛行狀態(tài)下槳葉的載荷大小要靠飛行載荷測試試驗。在飛行載荷測試中，為保證新研直升機的安全，需對直升機各部件的載荷和振動進行實時監(jiān)控。其中槳葉載荷監(jiān)控就是重要的保安全措施之一。在對槳葉載荷進行監(jiān)控時，我們設置如圖2所示的一個坐標、兩條限制線，隨時掌握槳葉飛行時的動載荷情況，只要槳葉的動載荷不超出5小時限制線，就可保障直升機的安全飛行，一旦槳葉的動載荷超過5小時限制線，就要通知試飛員改出動作，直升機飛回機場檢查。
眾所周知，由于直升機在飛行時，槳葉處在一個非常復雜的環(huán)境中，槳葉載荷計算結果難以準確，若飛行載荷監(jiān)測時監(jiān)測到的槳葉的動載荷在5小時限制線內，但比計算的動載荷值大，此時，從疲勞壽命方面來看，直升機槳葉繼續(xù)飛行沒有問題，但從靜強度方面來看，用傳統(tǒng)的分析方法，我們無法立即唉時載荷監(jiān)控要求立即判斷拌日斷直升機槳葉是否滿足靜強度要求。若采用本文中推薦的新方法，就容易對槳葉的靜強度下結論:只要動載荷不超過5小時限制線，槳葉的靜強度總是足夠的。
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