王鵬 侯?!●R大衛(wèi)
【摘 要】蒙皮邊緣裂紋是民機制造過程中較為嚴重的一種故障,處理時需要特別審慎。本文針對民用飛機上蒙皮邊緣裂紋超差進行了分析,提出了處理超差的方法,為今后蒙皮邊緣裂紋超差處理提供了借鑒。
【關鍵詞】民用飛機;蒙皮;邊緣裂紋;超差;處理方法
0 引言
民用飛機在裝配制造過程中,出現(xiàn)故障超差是比較常見的。蒙皮作為飛機結構的重要零件,在制造過程中出現(xiàn)超差,需要設計制造部門通力合作,分析故障原因,確定處置方案。本文針對蒙皮裂紋超差問題提出了處置方案并進行了優(yōu)劣對比,并對此類問題進行了總結。
1 蒙皮裂紋超差案例分析
機身蒙皮下部對接區(qū)有1處如圖1所示的蒙皮邊緣裂紋(以下簡稱蒙皮裂紋)問題,本文以此為案例探討蒙皮裂紋問題的超差處理方法。
圖1
1.1 無損檢測
根據裝配現(xiàn)場蒙皮裂紋情況,考慮蒙皮裂紋周圍是否會存在隱性裂痕,對蒙皮裂紋區(qū)域進行無損檢測。通過無損檢測結果,確定周圍存在隱性裂痕的可能,為后續(xù)方案制定做好前置準備。
1.2 受損區(qū)域影響性評估
當蒙皮裂紋后,造成的缺口導致周邊傳載情況發(fā)生變化:機身航向載荷無法正常通過蒙皮缺口處,造成缺口周圍載荷應力集中剪力通過蒙皮、框和長桁,向中央翼方向傳遞;當傳至缺口時,傳遞載荷在此處斷開,形成應力集中;氣密增壓載荷作用下,對蒙皮產生環(huán)向載荷。由于缺口的存在,導致環(huán)向載荷在此處無法正常傳遞,缺口處環(huán)向載荷在周圍產生環(huán)向應力集中。因此,該類問題若不及時處理,裂紋會進一步擴展,影響機體結構安全。
1.3 工程處置措施
1.3.1 止裂孔+加強件補強
可對蒙皮裂紋變形區(qū)域,采用機械校形方法進行校形,并在蒙皮裂紋末端開一止裂孔,孔直徑3mm。同時在蒙皮增加一塊加強板。如圖2所示。
圖2
該方案適用于故障處裂紋程度不嚴重,受力情況不嚴重的區(qū)域(需強度部門評估)。
1.3.2 切除裂紋+加強件補強
切除蒙皮裂紋區(qū)域,切口形式可參考《麥道飛機聯(lián)絡工程手冊》[1],確保能將裂紋區(qū)域完全切除,同時將開口區(qū)應力集中程度降至合理區(qū)間,如圖3所示。
圖3
本文選擇r/d=3來切除裂紋區(qū)域,從圖3可以看出,切口的應力集中系數趨于平穩(wěn),切口如圖4所示。
圖4
開口周圍使用加強板來增加受力材料,降低應力水平,以使超差部位的應力水平保持在原設計水平或低于原設計水平,加強件與蒙皮相連處至少排三排緊固件,用于進行航向、環(huán)向載荷的傳遞,如圖5所示。
圖5
2 總結
本文對飛機裝配制造過程出現(xiàn)的蒙皮裂紋故障處理方法進行了分析,以機身對接區(qū)下部蒙皮裂紋為案例,詳細介紹了蒙皮裂紋超差的處理方法,對民機制造過程蒙皮超差處理具有一定的參考作用。
【參考文獻】
[1]費衡甫.麥道飛機聯(lián)絡工程手冊[M].航空工業(yè)出版社,1997.
[責任編輯:湯靜]