无人机结构修理三大准则

无人机产业学院冯成龙无人机维修与维护TheMaintenanceofUAV无人机结构修理三大准则本章内容等强度修理原则刚度协调修理原则抗疲劳修理原则什么是无人机结构修理准则无人机结构修理准则主要取决于无人机结构的设计思想和设计准则。无人机结构损伤修理的基本原则：在确保修理后的强度、刚度和空气动力性能的基础上，尽可能控制无人机结构重量的增加，并力争快速。等强度修理准则等强度修理准则分为：局部等强度修理准则总体等强度修理准则两者关系：在无人机结构修理中，通常采用局部等强度修理准则制定修理方案。当用局部等强度修理准则制定修理方案不理想，甚至不可行时，可采用总体等强度修理准则来制定修理方案。局部等强度修理准则

概念：构件损伤部位经修理以后，该部位的静强度基本上等于原构件在该部位的静强度。工作内容（1）构件最大承载能力的确定（2）补强件横截面积和形状的确定（3）连接铆钉的确定局部等强度修理准则

1、构件最大承载能力的确定确定方法：通常按构件受拉确定构件损伤处原横截面上的最大承载能力。

构件未损伤前：即：承载能力=材料的抗拉强度极限×构件损伤处原横截面积

构件损伤时：构件的破坏载荷（Pb1)＜构建横截面上的最大承载能力（原因：构件的破坏通常发生在应力集中的螺栓孔和铆钉孔附近以及焊缝处）构件的破坏载荷＝构件的破坏应力σbs×构件实际横截面积F6局部等强度修理准则

2、补强件横截面积和形状的确定补强件的横截面积：σb,A——损伤板件A的材料抗拉强度极限σb,B——补强件B的材料抗拉强度极限FA——损伤板件A裂纹损伤处的实际横截面积7补强件的横截面积：局部等强度修理准则

补强件的横截面形状：一般与原件一致。结论：如果补强件的材料与原构件的材料相同，则面积：FA=FB，补强件的横截面形状与原件一致。8局部等强度修理准则

3、连接铆钉的确定

先确定连接铆钉的类型和铆钉的直径；

确定所需要的铆钉数目（根据等强度修理准则）；确定铆钉的布局；补强件的长度就随之确定。内容：9局部等强度修理准则

确定所需要的铆钉数目（根据等强度修理准则）裂纹一边的铆钉总数：pb1——构件损伤处横截面积上的破坏载荷qbs——单个铆钉的破坏剪力10总体等强度修理准则

根据总体结构的构造特点和受力情况，找出最严重的受力部位；然后根据受力最严重部位的极限受力状态，确定该总体结构能够承受的最大载荷；最后,以受力最严重部位的承载能力所确定的最大载荷，考核修理部位的强度储备。总体等强度修理准则图1-27表示：将飞机结构视为一根受力链条，飞机结构传力路径上的各部位或结构件，视为链条中的各个链环。各个链环强度储备分别为：ηA、ηB、ηC、ηD、….ηN。

假设C链环的强度储备ηC最小，则链条的最大承载能力取决于C链环的最大承载能力假设B链环受到损伤，按照总体等强度修理准则，修理后的B链环的强度储备允许低于原强度储备ηB，但不能低于C链环的强度储备ηC12总体等强度修理准则

采用总体等强度修理准则制定修理方案时，应对结构传力情况和受力状态进行准确的分析，并确定损伤部位修理后的强度储备大于结构中的另一个部位的强度储备。结论：13刚度协调修理准则

构件损伤部位经修理后，构件所在部件的刚心位置和平衡状态应保持不变，同时，构件之间（或部件各部位之间）的刚度和变形要协调一致。刚度不足的后果：结构产生永久变形（塑性）；产生弹性变形；破坏良好的气动力性能；