朱志鵬，湯永，孫云偉，楊叢青

中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西 景德鎮(zhèn) 333001

由于直升機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要進(jìn)行疲勞試驗(yàn)的零部件較多，主要包括靜部件（如位置固定的連桿、接頭等）和動(dòng)部件（如主槳轂中央件、揮舞支臂等）兩大類型，且單個(gè)部件試驗(yàn)周期長(zhǎng)[1]，因此疲勞試驗(yàn)效率對(duì)于直升機(jī)研制進(jìn)度具有十分明顯的影響。按照傳統(tǒng)的流程“設(shè)計(jì)-初步樣品-測(cè)試-設(shè)計(jì)改進(jìn)再測(cè)試-生產(chǎn)”，設(shè)計(jì)改進(jìn)后均需要重新進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，不僅增加開(kāi)發(fā)周期而且對(duì)生產(chǎn)資源材料也存在消耗，增加了產(chǎn)品的總體成本[2]。

虛擬疲勞試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì):（1）虛擬疲勞試驗(yàn)技術(shù)屬于事前評(píng)價(jià)，在完成高可信度成熟模型后在設(shè)計(jì)階段即可開(kāi)展相應(yīng)的預(yù)先評(píng)價(jià)，為設(shè)計(jì)階段的改進(jìn)提供依據(jù)，縮短產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的周期[3]；（2）由于虛擬疲勞試驗(yàn)包含與真實(shí)物理試驗(yàn)完整的映射關(guān)系，可以獲得各參試系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，基于此開(kāi)展各系統(tǒng)間匹配性分析，進(jìn)而修改各模型參數(shù)達(dá)到提高匹配性的目的，可以用于指導(dǎo)物理試驗(yàn)調(diào)試過(guò)程以及為挖掘提高試驗(yàn)加載頻率提供相應(yīng)依據(jù)和切入點(diǎn)。

當(dāng)前，直升機(jī)疲勞試驗(yàn)受到試驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備資源的限制，使得試驗(yàn)周期進(jìn)一步增長(zhǎng)，基于以上原因開(kāi)展直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)技術(shù)的研究及探索具有現(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。

國(guó)外在虛擬試驗(yàn)技術(shù)上進(jìn)行了許多探索和應(yīng)用，波音公司的波音787在研制中采用全數(shù)字化的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)以及裝配技術(shù)，將虛擬試驗(yàn)技術(shù)運(yùn)用到型號(hào)研制中，使得研制周期從5年縮短到4 年[4]。空客公司在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上對(duì)A300 的47框疲勞損傷容限、A340 前梁屈曲等進(jìn)行了虛擬試驗(yàn)分析[5]，在A380 的設(shè)計(jì)研制中建立了數(shù)學(xué)模型和虛擬試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)AP2633[6]，開(kāi)展了鐵鳥(niǎo)臺(tái)虛擬試驗(yàn)、垂直尾翼虛擬試驗(yàn)、鳥(niǎo)撞擊虛擬試驗(yàn)等，并計(jì)劃使用更多的虛擬試驗(yàn)來(lái)替代原有物理試驗(yàn)，使得虛擬試驗(yàn)成為結(jié)構(gòu)分析中的重要部分。

國(guó)內(nèi)在虛擬試驗(yàn)方面也開(kāi)展了相關(guān)研究，典型的有基于多軸道路模擬激勵(lì)譜的摩托車車架虛擬試驗(yàn)方法[7]，利用剛?cè)狁詈戏椒ń⒘塑嚰芴摂M試驗(yàn)平臺(tái)仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果在時(shí)域和頻域吻合度良好；采用基于耦合測(cè)試的虛擬試驗(yàn)臺(tái)架預(yù)測(cè)車身疲勞壽命[8]，采用測(cè)試數(shù)據(jù)耦合的方法獲得虛擬試驗(yàn)臺(tái)架的驅(qū)動(dòng)載荷來(lái)提高疲勞仿真的精度；基于虛擬試驗(yàn)的機(jī)翼-起落架布局的飛機(jī)翼根載荷校準(zhǔn)試驗(yàn)方法[9]中依據(jù)虛擬試驗(yàn)提出了一種載荷校準(zhǔn)試驗(yàn)方法，解耦了約束載荷與校準(zhǔn)載荷，構(gòu)造了虛擬試驗(yàn)加載工況和虛擬應(yīng)變響應(yīng)，建立了彎矩、剪力和扭矩載荷方程，并利用虛擬試驗(yàn)檢驗(yàn)了載荷方程。

由以上內(nèi)容可知，虛擬試驗(yàn)技術(shù)的研究是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)方向[10-11]，但是當(dāng)前基于真實(shí)物理映射的直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)研究仍然較少，本文結(jié)合工作實(shí)際和當(dāng)前技術(shù)狀況擬對(duì)直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)中若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究與探索。

1 虛擬疲勞試驗(yàn)中的關(guān)鍵技術(shù)

擬建立的直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)是基于虛擬液壓系統(tǒng)-多體動(dòng)力學(xué)-有限元聯(lián)合仿真的結(jié)構(gòu)疲勞分析過(guò)程，屬于多學(xué)科綜合的復(fù)雜系統(tǒng)，擬應(yīng)用多型成熟商業(yè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在虛擬疲勞試驗(yàn)中可用于實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)仿真的Easy5和AMEsim是集合了控制與多學(xué)科動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真功能的分析工具；Adams 和LMS Virtual.Lab Motion 是基于多體動(dòng)力學(xué)（MBD）開(kāi)發(fā)的模擬機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和載荷加載的軟件；Nastran和Ansys 可用于有限元計(jì)算以及模型初步處理；疲勞分析則可使用成熟的疲勞分析軟件MSC.Fatigue或Ncode。

直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)流程如圖1 所示，其中的關(guān)鍵技術(shù)可以歸納為動(dòng)力控制模型、剛?cè)狁詈夏Ｐ?、模型修正及虛擬疲勞分析三部分。

圖1 直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)流程Fig.1 Flow chart of helicopter virtual fatigue test

（1）動(dòng)力控制模型

首先將試驗(yàn)裝置的三維模型導(dǎo)入多體動(dòng)力學(xué)軟件（Adams 或LMS Virtual.Lab Motion）建立多體動(dòng)力學(xué)模型（包含關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)副間隙），再使用接口將Easy5或AMEsim等軟件構(gòu)建虛擬液壓加載控制系統(tǒng)模型與建立的多體動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行連接，通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)模型與虛擬液壓加載控制系統(tǒng)模型之間的相互迭代過(guò)程實(shí)現(xiàn)動(dòng)力控制系統(tǒng)構(gòu)建。

（2）剛?cè)狁詈夏Ｐ?/p>

首先在有限元軟件（Nastran或Ansys）中生成目標(biāo)試驗(yàn)件的mnf 模態(tài)中性文件或Craig‐Bamton 模態(tài)結(jié)果文件（柔性化過(guò)程）[12]，然后將其導(dǎo)入試驗(yàn)裝置的多體動(dòng)力學(xué)模型中，替代其中已有的目標(biāo)試驗(yàn)件使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝泽w。

（3）模型修正及虛擬疲勞分析

在上述流程的基礎(chǔ)上同步運(yùn)行已建立的剛?cè)狁詈夏Ｐ秃蛣?dòng)力控制模型計(jì)算，對(duì)目標(biāo)試驗(yàn)件進(jìn)行疲勞預(yù)試驗(yàn)，輸出虛擬應(yīng)變電橋應(yīng)變值，然后判斷虛擬應(yīng)變電橋的測(cè)量值是否滿足精度要求，不滿足則對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)及剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M(jìn)行不斷調(diào)整和迭代，滿足要求則進(jìn)行虛擬疲勞試驗(yàn)分析，并綜合試驗(yàn)件疲勞試驗(yàn)結(jié)果對(duì)試驗(yàn)件的疲勞狀況進(jìn)行相關(guān)性分析和綜合評(píng)價(jià)。

通過(guò)以上關(guān)鍵技術(shù)完成對(duì)虛擬疲勞試驗(yàn)的初步構(gòu)建，在初步模型建立后需要用大量物理試驗(yàn)對(duì)虛擬疲勞分析模型進(jìn)行校正（循環(huán)驗(yàn)證過(guò)程），在不斷對(duì)模型不確定性參數(shù)修改和迭代的基礎(chǔ)上獲得相關(guān)度高且成熟完善的虛擬疲勞分析模型。從而在后續(xù)升級(jí)載荷加載、變換工況或者結(jié)構(gòu)改進(jìn)試驗(yàn)件疲勞試驗(yàn)中可考慮單獨(dú)使用虛擬疲勞試驗(yàn)進(jìn)行疲勞預(yù)先分析及評(píng)價(jià)，為設(shè)計(jì)工作提供改進(jìn)建議縮短試驗(yàn)周期，達(dá)到提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率的目的。

2 虛擬液壓加載控制系統(tǒng)仿真技術(shù)

2.1 虛擬液壓加載控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)

虛擬液壓加載控制系統(tǒng)是包含液壓控制元件和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，是由液壓-控制構(gòu)成的多學(xué)科耦合系統(tǒng)。當(dāng)前較為常用的虛擬液壓加載控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)有Easy5和AMEsim[13]，但具有復(fù)雜控制策略的液壓系統(tǒng)其控制策略需要單獨(dú)使用MATLAB/Simulink來(lái)實(shí)現(xiàn)，虛擬液壓加載控制系統(tǒng)則采用Easy5-MATLAB/Simulink 或AMEsim‐MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真的方式完成。

2.2 虛擬液壓加載控制系統(tǒng)流程構(gòu)建

在實(shí)際物理試驗(yàn)中，協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)通過(guò)控制伺服閥工作達(dá)到控制液壓執(zhí)行元件組作動(dòng)的目的，又通過(guò)載荷傳感器組采集載荷反饋波形并與指令波形對(duì)比來(lái)調(diào)整控制參數(shù)，并不斷迭代使得最終的反饋波形盡可能地接近指令波形。

構(gòu)建虛擬液壓加載控制系統(tǒng)旨在映射上述控制過(guò)程，該系統(tǒng)的流程如圖2所示，其由泵站及子站系統(tǒng)、協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)以及液壓作動(dòng)系統(tǒng)三部分組成，各液壓作動(dòng)系統(tǒng)可劃分為若干個(gè)液壓執(zhí)行元件組和載荷傳感器組，依據(jù)作動(dòng)方向及功能進(jìn)行劃分，如槳轂中央件疲勞試驗(yàn)中可以劃分為揮舞、擺振、阻尼以及離心力等不同組別。值得注意的是，圖2 中虛擬液壓加載控制系統(tǒng)只是虛擬疲勞試驗(yàn)的一部分，該系統(tǒng)中只設(shè)置載荷傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)力的反饋，而物理試驗(yàn)中可能使用的位移傳感器功能則由與之耦合的多體動(dòng)力學(xué)模型完成，執(zhí)行元件的位移參數(shù)在物理試驗(yàn)中是非必須參數(shù)，耦合計(jì)算需求在虛擬試驗(yàn)中屬于必須參數(shù)。泵站系統(tǒng)的主體是柱塞泵，圖3是在Amesim中基于超級(jí)元件構(gòu)建的斜盤(pán)式軸向柱塞泵仿真模型[14]，由5 個(gè)單柱塞超級(jí)元件構(gòu)成，圖中右側(cè)虛線框內(nèi)是單柱塞超級(jí)元件的組成圖。

圖2 虛擬液壓加載控制系統(tǒng)流程Fig.2 Flow chart of virtual hydraulic loading control system

圖3 基于超級(jí)元件構(gòu)建的斜盤(pán)式軸向柱塞泵仿真模型Fig.3 Simulation model of swashplate axial piston pump based on super component

在物理試驗(yàn)中協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)是由控制軟件和協(xié)調(diào)加載控制器組成的，其中控制器主要包含串口接口、處理器模塊（處理PID 等運(yùn)算）、通用I/O 接口模塊、A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換電路以及伺服放大模塊[15]，在虛擬試驗(yàn)中則是通過(guò)圖形化建模構(gòu)建相應(yīng)的控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)加載控制系統(tǒng)的功能，圖4是AMEsim中閥控單缸系統(tǒng)模型，其中，圖4(a)是基于PID 算法的控制模型[16]，圖4(b)模型則是基于AMEsim‐Simulink聯(lián)合仿真，在Simulink中建立自適應(yīng)模糊PID算法控制器，通過(guò)S-Function 模塊（圖中紅色虛線框部分）將控制結(jié)果實(shí)時(shí)輸入AMEsim。

圖4 AMEsim中閥控單缸系統(tǒng)模型[14]Fig.4 Valve controlled single cylinder system model in AMESim[16]

3 虛擬液壓加載控制系統(tǒng)-多體動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真技術(shù)

首先將試驗(yàn)裝置在Adams或LMS Virtual.Lab Motion中建立剛性多體動(dòng)力學(xué)模型，這兩種多體動(dòng)力學(xué)軟件均可考慮運(yùn)動(dòng)副間隙，間隙的存在會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)裝置工作精度下降和機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性改變，在虛擬疲勞試驗(yàn)中建立含間隙的準(zhǔn)確動(dòng)力學(xué)模型對(duì)預(yù)測(cè)含間隙的夾具裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)十分必要。

而虛擬液壓加載控制系統(tǒng)-多體動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真則通過(guò)Easy5、AMEsim 等液壓系統(tǒng)控制軟件和Adams、LMS Virtual.Lab Motion等多體運(yùn)動(dòng)學(xué)軟件之間的耦合實(shí)現(xiàn)。

上述軟件間存在多種耦合方式，其中常見(jiàn)組合方式有Easy5‐Adams、AMEsim‐Adams 及AMESim‐LMS Virtual.Lab Motion。

3.1 Easy5-Adams耦合

Easy5 中的液壓缸常用的兩種工作模式[17]，分別如圖5（a）和圖5（b）所示:（1）液壓缸體固定，輸入為作用在活塞桿上的液壓力，輸出為活塞桿上的速度和位移；（2）液壓缸體固定，輸入為作用在活塞桿上的速度和位移，輸出為活塞桿上的液壓力。依據(jù)真實(shí)物理意義，實(shí)際使用中通常采用液壓缸的第二種工作模式。

圖5 Easy5中液壓缸工作模式示意圖[17]Fig.5 Schematic diagram of working mode of hydraulic cylinder in Easy5[17]

在進(jìn)行Easy5‐Adams聯(lián)合仿真時(shí)活塞桿位移和速度由Adams依據(jù)載荷計(jì)算得到并輸出給Easy5中的液壓模型，從而計(jì)算得到活塞桿上的驅(qū)動(dòng)力。Easy5 和Adams 聯(lián)合仿真是通過(guò)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的形式實(shí)現(xiàn)耦合，具體耦合模式包括Co‐Simulation 模式、Easy5 模 型導(dǎo)入Adams 模 式 及Function Evaluation模式。

3.2 AMEsim-Adams耦合

AMEsim與Adams聯(lián)合仿真時(shí)主界面的選擇主要取決于模型的哪一部分復(fù)雜程度更高[18]。在聯(lián)合仿真時(shí)通常由AMEsim 將力或者力矩等驅(qū)動(dòng)量傳遞給Adams，由Adams將速度、加速度以及位移等運(yùn)動(dòng)量傳遞給AMEsim。

針對(duì)較常使用的以AMEsim 作為主界面[19]，存在兩種聯(lián)合仿真模式:共同仿真模式和連續(xù)仿真模式。圖6 是某液壓支架的AMEsim‐Adams 聯(lián)合仿真模型[20]，圖中顯示的是以AMEsim 為仿真主界面采用共同仿真模式，液壓支架多體動(dòng)力學(xué)模型在Adams中被設(shè)置成可以被AMEsim識(shí)別的子模塊嵌入AMEsim中（圖中紅色虛線框部分）。

圖6 液壓支架的AMEsim-Adams聯(lián)合仿真模型[20]Fig.6 AMESim-Adams joint simulation model of hydraulic support[20]

3.3 AMESim-LMS Virtual.Lab Motion耦合

通常進(jìn)行聯(lián)合仿真時(shí)在LMS Virtual.Lab Motion 上設(shè)置輸入和輸出控制點(diǎn)，輸出控制點(diǎn)將位移和速度等信息實(shí)時(shí)傳輸給液壓控制模型，液壓控制模型則輸出經(jīng)計(jì)算得到的作用力到輸入控制點(diǎn)。Motion與AMEsim之間主要有兩種聯(lián)合仿真形式[21]，即Co-Simulation和Coupled。

以上各種耦合形式的求解方式可歸納為連續(xù)耦合和離散耦合兩種。當(dāng)耦合計(jì)算采用主程序求解方式，即Easy5模型導(dǎo)入Adams 模式、Function Evaluation 模式、連續(xù)仿真模式以及Coupled模式時(shí)，稱之為連續(xù)耦合，其不存在通信間隔，可以得到更為準(zhǔn)確的結(jié)果，但計(jì)算難度大且計(jì)算速度緩慢；而采用離散求解（共同仿真模式及Co-Simulation 模式）時(shí)耦合計(jì)算分別在不同軟件中進(jìn)行，軟件間數(shù)據(jù)傳遞存在通信間隔，會(huì)在一定程度上影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性（類似于添加離散延時(shí)），需要合理設(shè)置數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)間間隔。

綜合以上內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)-多體動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真的技術(shù)路線存在多種選擇，且各有特點(diǎn)，需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景及軟硬件條件進(jìn)行選擇，但在數(shù)據(jù)傳遞方式上具有共性，聯(lián)合仿真的數(shù)據(jù)傳遞方式如圖7 所示，即圖5（b）中所示的液壓缸工作模式。

圖7 虛擬液壓加載控制系統(tǒng)-多體動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真數(shù)據(jù)傳遞方式Fig.7 Data transmission mode of virtual hydraulic loading control system‐multibody dynamics

4 虛擬應(yīng)變電橋構(gòu)建技術(shù)

圖1 中為了驗(yàn)證虛擬試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需要對(duì)比驗(yàn)證虛擬應(yīng)變電橋和試驗(yàn)件預(yù)試驗(yàn)輸出的應(yīng)變值。然而在有限元軟件中通常是以節(jié)點(diǎn)為單位輸出應(yīng)變值，這與實(shí)際試驗(yàn)中用來(lái)測(cè)量應(yīng)變的惠斯通電橋存在差異[9]。主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面[9]:（1）有限元軟件無(wú)法直接對(duì)惠斯通電橋進(jìn)行定義；（2）在布置應(yīng)變計(jì)的區(qū)域可能沒(méi)有節(jié)點(diǎn)，無(wú)法進(jìn)行數(shù)值輸出。基于以上原因，需要在虛擬試驗(yàn)中構(gòu)建虛擬應(yīng)變電橋進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量，且虛擬應(yīng)變電橋的使用可以輸出對(duì)應(yīng)區(qū)域的應(yīng)變-時(shí)間歷程，將其與物理試驗(yàn)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，可用于檢驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

虛擬應(yīng)變電橋的實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線大致可以分為:（1）虛擬應(yīng)變計(jì)的位置和方向布置（依據(jù)實(shí)際試驗(yàn)中應(yīng)變計(jì)的布置，如圖8（a）所示）；（2）利用應(yīng)變計(jì)貼片周圍節(jié)點(diǎn)（需要細(xì)化網(wǎng)格如圖8（b）所示）在各方向的應(yīng)變值插值，計(jì)算應(yīng)變計(jì)處的各方向響應(yīng)和單個(gè)橋臂的應(yīng)變值；（3）依據(jù)單個(gè)橋臂的應(yīng)變值計(jì)算出虛擬應(yīng)變電橋的應(yīng)變值。

5 剛?cè)狁詈?虛擬疲勞仿真技術(shù)

在建立整個(gè)試驗(yàn)裝置的剛性動(dòng)力學(xué)模型（其中關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)副含間隙）后，需要對(duì)某些構(gòu)件進(jìn)行柔性化處理替換其相應(yīng)的剛性體構(gòu)件，這類構(gòu)件（薄壁件、高精度構(gòu)件等）具有剛體運(yùn)動(dòng)與其自身彈性變形運(yùn)動(dòng)耦合的運(yùn)動(dòng)特征，典型部件有直升機(jī)旋翼和航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，將其設(shè)置為剛體不能滿足計(jì)算精度要求。

完成替換操作后由剛性體構(gòu)件和柔性體構(gòu)件共同組成的模型稱為剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)模型。由于剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建可以存在多種耦合形式，不同的耦合形式其最終的輸出參數(shù)不同，這將導(dǎo)致虛擬疲勞計(jì)算可調(diào)用的參數(shù)不同?；谄渲械湫偷鸟詈闲问?，剛?cè)狁詈?虛擬疲勞仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑分別是:Adams‐Nastran、LMS Virtual.Lab Motion‐Nastran 以及Adams‐Ansys，其中前兩種耦合形式在求解節(jié)點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變時(shí)都是基于模態(tài)疊法的瞬態(tài)分析方法，第三種耦合形式是基于完全法的瞬態(tài)分析方法。基于不同多體動(dòng)力學(xué)耦合形式的虛擬疲勞分析流程如圖9所示。

在直升機(jī)虛擬疲勞分析中可使用MSC.Fatigue 或Ncode 進(jìn)行疲勞計(jì)算，它們均具有可視化流程操作特點(diǎn)和豐富的材料數(shù)據(jù)庫(kù)，其多元接口模塊便于各類有限元結(jié)果文件的傳遞。依據(jù)直升機(jī)試驗(yàn)件的材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加載方式，常用疲勞計(jì)算包括高周疲勞應(yīng)力壽命計(jì)算、低周疲勞應(yīng)變壽命計(jì)算、振動(dòng)疲勞壽命計(jì)算、復(fù)合材料疲勞壽命計(jì)算以及基于裂紋擴(kuò)展法的多軸疲勞計(jì)算。

在實(shí)際疲勞分析計(jì)算過(guò)程中，某些計(jì)算參數(shù)具有不確定性，需要使用大量物理試驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行校正以獲得與物理試驗(yàn)相關(guān)度高的疲勞分析計(jì)算模型。

6 結(jié)論

本文基于虛擬液壓加載控制系統(tǒng)-多體動(dòng)力學(xué)-有限元聯(lián)合仿真的結(jié)構(gòu)疲勞分析，探索了直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)闡述了兩個(gè)子模型動(dòng)力控制模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ偷牟煌瑯?gòu)建途徑以及技術(shù)要點(diǎn)，引入了虛擬應(yīng)變電橋技術(shù)作為虛擬試驗(yàn)監(jiān)測(cè)手段便于模型的修正和迭代。

直升機(jī)虛擬疲勞試驗(yàn)技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科組成的復(fù)雜系統(tǒng)，基于本文中的關(guān)鍵技術(shù)可完整映射真實(shí)物理試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)于縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期及節(jié)約試驗(yàn)成本具有顯著效果，且可以分析各系統(tǒng)間匹配性和便捷修改系統(tǒng)各類參數(shù)，對(duì)物理試驗(yàn)調(diào)試過(guò)程具有指導(dǎo)意義且可以作為挖掘提高物理試驗(yàn)加載頻率的依據(jù)和切入點(diǎn)。