某型飛機進氣道鉚釘脫落故障分析

某型飛機進氣道鉚釘脫落故障分析摘要：飛機進氣道鉚釘脫落故障危害嚴重，很容易打傷發(fā)動機，造成事故征候，造成該故障的原因很多，如：應(yīng)力集中造成、疲勞造成、設(shè)計強度不足造成等。本文針對一起由于未消除裝配間隙且施工空間狹小，致使帶應(yīng)力裝配后造成鉚釘脫落的故障進行分析。關(guān)鍵詞：進氣道；鉚釘脫落；裝配應(yīng)力；疲勞裂紋一、 引言在飛機結(jié)構(gòu)修理時，經(jīng)常遇到進氣道鉚釘脫落故障。裂紋成因復(fù)雜，裂紋初始發(fā)生時在漆層的覆蓋下，具有一定程度的隱蔽性，容易在修理、維護中被忽視，埋下安全隱患。進氣道一旦發(fā)生故障，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作空間狹窄，排故工作困難、時間長。二、 故障現(xiàn)象對某型飛機檢查時發(fā)現(xiàn)：進氣道內(nèi)5384框上部1件鉚釘頭脫落。故障圖片見圖1。圖1進氣道鉚釘裂紋、脫落故障三、故障定位通過對故障鉚釘從結(jié)構(gòu)形式、受力分析和裂紋的形貌來判斷，該裂紋為疲勞裂紋，其成因有設(shè)計強度不足、制造缺陷等裂紋源產(chǎn)生問題，結(jié)構(gòu)剛度不足抗振能力差問題。四、 原理分析疲勞裂紋一般由裂紋源和振動引起，裂紋源可能由設(shè)計強度不足和制造缺陷引起；振動受工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)構(gòu)型、結(jié)構(gòu)剛度的影響。殲-某型飛機為超音速飛機，進氣道為“S”形進氣道，飛機經(jīng)常在跨音速前后過渡，流道受力形式復(fù)雜。進氣道采用化銑蒙皮與骨架連接的結(jié)構(gòu)形式，連接點、對縫處為薄弱點，進氣道橫向方向平直段為薄弱點，彎曲段（拱橋結(jié)構(gòu)）為增強段。平板蒙皮在承受吸力時靠彎曲剛度承受載荷，由于其彎曲剛度小、變形量大。不同于曲板靠拱或鏈力，其剛度大，變形小。因而鉚釘承受的拉力偏心，很容易將鉚釘釘頭拉斷。五、 原因分析1、 鉚釘頭掉塊故障發(fā)生部位為設(shè)計封閉區(qū)，施工空間有限結(jié)構(gòu)間隙不易觀察，裝配作業(yè)時容易產(chǎn)生裝配應(yīng)力。同時，由于空間限制開敞性較差，鉚接質(zhì)量控制相對困難，操作者在制孔、鉚接等工序可能存在不易發(fā)現(xiàn)的鉚釘損傷、制孔偏心、釘桿歪斜等缺陷，不易保證鉚接質(zhì)量，可能是鉚釘斷裂的誘因。。2、 進氣道5384框的鉚釘處于進氣道調(diào)節(jié)板的后方S型進氣道轉(zhuǎn)折處，該部位氣流容易分離，結(jié)構(gòu)承受的氣流脈動壓力較大。鉚釘釘頭在進氣道交變載荷（壓力、吸力）反復(fù)作用下容易產(chǎn)生疲勞裂紋。3、 故障部位的蒙皮為平板形狀的蒙皮，氣流經(jīng)過進氣道會對蒙皮產(chǎn)生強大的吸附作用，在鉚接結(jié)構(gòu)形式下，大部分作用力會轉(zhuǎn)化為對鉚釘?shù)睦炝Α＿M氣道內(nèi)所用鉚釘均為100°埋頭鉚釘，拉伸力會集中在外形急劇變化的區(qū)域，所以鉚釘最容易被破壞的部位就是鉚釘頭。六、 總結(jié)綜合分析，5384框區(qū)域施工空間狹小，開敞性較差，結(jié)構(gòu)間隙不易觀察，制造時存在裝配應(yīng)力和鉚接缺陷，長時間在氣流交變拉應(yīng)力的反復(fù)作用下，在承受載荷相對偏弱的鉚釘帽處發(fā)生斷裂、脫落。根據(jù)上述分析制定了相關(guān)改進措施：1、 通過匯總進氣道故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計，確定重點檢查部位、重要檢查項目、檢查方法及典型裂紋修理方法，提升故障修復(fù)及時率。2、 對識別出來的重點檢查部位、重要檢查項目進行無損檢測，提高進氣道