【摘要】：某型號旋翼直升機飛行過程中發(fā)生異常震動,檢查發(fā)現(xiàn)尾梁站位BS 135.00附近的尾傳動軸整流罩固定支架鉚釘處有沿尾梁周向擴展的裂紋。對裂紋斷口進行了宏觀和微觀觀察、化學(xué)成分分析、金相組織檢查和硬度檢測,并利用有限元分析方法對尾梁結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析,計算出尾梁結(jié)構(gòu)的固有頻率與振型。最后,結(jié)合模態(tài)分析結(jié)果和維護手冊上的要求,對蒙皮產(chǎn)生裂紋的原因進行綜合分析。結(jié)果表明:蒙皮裂紋的失效模式為疲勞斷裂;尾槳振動超標,使其與尾梁產(chǎn)生共振,是裂紋產(chǎn)生的主要原因。
【圖文】：

圖１尾梁結(jié)構(gòu)圖Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆｔａｉｌｂｏｏｍ展的裂紋，裂紋長度約１５．５ｃｍ，如圖２所示。本工作對尾梁蒙皮進行了宏微觀觀察、化學(xué)成分分析、金相組織檢查和硬度檢測，確定蒙皮的斷裂性質(zhì)，并利用有限元分析方法對尾梁結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析和模擬試驗，計算出尾梁結(jié)構(gòu)的固有頻率與振型；然后結(jié)合模態(tài)分析結(jié)果和維護手冊上的要求，對蒙皮產(chǎn)生疲勞裂紋的原因進行綜合分析，確定裂紋產(chǎn)生的主要原因。圖２尾梁蒙皮裂紋所處位置Ｆｉｇ．２Ｃｒａｃｋｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔａｉｌｂｏｏｍｓｋｉｎ１理化檢驗１．１宏觀觀察由圖３可以看到，裂紋穿過鉚釘孔邊緣，斷口表面發(fā)黑，鉚釘孔附近斷口較為平坦，具有疲勞斷裂的（ａ）表面（ｂ）截面圖３尾梁蒙皮裂紋的宏觀形貌Ｆｉｇ．３Ｍａｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆｃｒａｃｋｉｎｔａｉｌｂｏｏｍｓｋｉｎ：（ａ）ｓｕｒｆａｃｅ；（ｂ）ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ特點，遠離鉚釘?shù)臄嗫谥饾u粗糙，顯示出過載斷裂的特點。１．２微觀觀察采用電子顯微鏡觀察鉚釘孔右側(cè)裂紋的微觀形貌。由圖４可以看到，裂紋從鉚釘孔邊緣起始，并向右側(cè)擴展，斷口較為平坦，斷裂源區(qū)被磨平，裂紋擴展區(qū)的典型形貌顯示解理斷裂特征。鉚釘左側(cè)裂紋斷口同樣是由鉚釘孔邊緣起始，向左側(cè)擴展，斷裂起始區(qū)被磨損嚴重，擴展區(qū)顯示為解理斷裂特征，局部可見較細的疲勞條帶。尾梁蒙皮裂紋起始于尾槳傳動軸整流罩接耳與蒙皮連接的一個鉚釘孔，從鉚釘孔萌生裂紋后，以解理方式向兩側(cè)擴展，并且在解理花樣上可見較細的（ａ）斷口整體（ｂ）裂紋源區(qū)（ｃ）裂紋擴展區(qū)，低倍（ｄ）裂紋擴展區(qū)，高

圖１尾梁結(jié)構(gòu)圖Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆｔａｉｌｂｏｏｍ展的裂紋，裂紋長度約１５．５ｃｍ，如圖２所示。本工作對尾梁蒙皮進行了宏微觀觀察、化學(xué)成分分析、金相組織檢查和硬度檢測，確定蒙皮的斷裂性質(zhì)，并利用有限元分析方法對尾梁結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析和模擬試驗，計算出尾梁結(jié)構(gòu)的固有頻率與振型；然后結(jié)合模態(tài)分析結(jié)果和維護手冊上的要求，對蒙皮產(chǎn)生疲勞裂紋的原因進行綜合分析，確定裂紋產(chǎn)生的主要原因。圖２尾梁蒙皮裂紋所處位置Ｆｉｇ．２Ｃｒａｃｋｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔａｉｌｂｏｏｍｓｋｉｎ１理化檢驗１．１宏觀觀察由圖３可以看到，裂紋穿過鉚釘孔邊緣，斷口表面發(fā)黑，鉚釘孔附近斷口較為平坦，具有疲勞斷裂的（ａ）表面（ｂ）截面圖３尾梁蒙皮裂紋的宏觀形貌Ｆｉｇ．３Ｍａｃｒｏｇｒａｐｈｓｏｆｃｒａｃｋｉｎｔａｉｌｂｏｏｍｓｋｉｎ：（ａ）ｓｕｒｆａｃｅ；（ｂ）ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ特點，遠離鉚釘?shù)臄嗫谥饾u粗糙，顯示出過載斷裂的特點。１．２微觀觀察采用電子顯微鏡觀察鉚釘孔右側(cè)裂紋的微觀形貌。由圖４可以看到，裂紋從鉚釘孔邊緣起始，并向右側(cè)擴展，斷口較為平坦，斷裂源區(qū)被磨平，裂紋擴展區(qū)的典型形貌顯示解理斷裂特征。鉚釘左側(cè)裂紋斷口同樣是由鉚釘孔邊緣起始，，向左側(cè)擴展，斷裂起始區(qū)被磨損嚴重，擴展區(qū)顯示為解理斷裂特征，局部可見較細的疲勞條帶。尾梁蒙皮裂紋起始于尾槳傳動軸整流罩接耳與蒙皮連接的一個鉚釘孔，從鉚釘孔萌生裂紋后，以解理方式向兩側(cè)擴展，并且在解理花樣上可見較細的（ａ）斷口整體（ｂ）裂紋源區(qū)（ｃ）裂紋擴展區(qū)，低倍（ｄ）裂紋擴展區(qū)，高

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