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耳片是飛機結(jié)構(gòu)中重要的受力件，應(yīng)用廣泛，對飛機的安全和性能都有很大影響。耳片的結(jié)構(gòu)形式比較簡單，但是耳孔附近的應(yīng)力狀態(tài)很復(fù)雜，所以耳片強度分析是一個十分復(fù)雜的問題。工程實際中，通常采用簡化計算方法來解決耳片的強度問題�，F(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)有了許多耳片強度的簡化計算方法，人們經(jīng)過長期的使用和新近做的試驗，發(fā)現(xiàn)這些方法當(dāng)中有的過分保守，有的則偏于危險。因此在新機設(shè)計時，為了減輕重量，提高飛機性能，確保飛行安全，有必要將現(xiàn)有的耳片強度有限元分析方法作一些剖析，開展研究，尋求新的計算方法，以滿足種1設(shè)計的需要。
飛機結(jié)構(gòu)中的操縱拉桿，起落架和艙門的作動筒等組件上的耳片是受軸向載荷的，見圖。這種受載的耳片在一些文獻中當(dāng)作曲或厚壁筒來計算。顯然耳片的幾何形約束條件和載荷形式都與龜們不同。另飛機設(shè)計是按極限承載能力設(shè)計的，耳片破壞時已進人塑性范圍，應(yīng)力分布也有很大不同，所以與試驗結(jié)果相差較大。根據(jù)大量的耳片破壞現(xiàn)象的觀察和計算：認為受軸向拉伸載荷的耳片采用平均應(yīng)力法比較合適，即不管耳片破壞特性如何，都可以用沿孔中心的橫截面上的平均應(yīng)力再考慮破壞效率來計算耳片強度。
飛機結(jié)構(gòu)中還有一大類耳片是象接頭，作動筒支架，操縱搖臂等零件上的耳片，其載荷與耳片軸線成一定的角度，如圖所示�，F(xiàn)在國內(nèi)還沒有受斜向載荷的耳片強度計算方法。過去在飛機設(shè)計時只好采用下面的方法：不管加載角度多大，一律按a=0的方法計算(即第二節(jié)的方法)，并認為這樣計算是偏安全的(也就是說，a=0的耳片承載能力低于0的承載能力)。乍一看，這樣理解似乎是對的，因為0時，與外載荷垂直的橫截面面積比>0時的面積要小。可是事實正好相反，因為0時，耳孔兩側(cè)的剛度相等，載荷平均分配；而當(dāng)>0時，孔兩側(cè)的剛度變得不相等了。顯然剛度大的一側(cè)受力比較大，而且彎曲效應(yīng)變得主要了，由于載荷不均勻分配和彎曲效應(yīng)的增大，使得耳片的承載能力降低了。
為了證實這種觀點，我們曾做過上千個耳片破壞試驗和二次耳片光彈性試驗，大量數(shù)據(jù)表明，我們的分析是正確的，國內(nèi)現(xiàn)在的算法不是偏安全，而是偏危險。下面把試驗情況簡單介紹一下。我們選用最有代表性的四種航空材料45,30CrMnSiA,LY12-CZ和LC4-CS，加工成五種孔徑的組合耳片試驗板件，40同一種材料同一種孔徑各做三塊，每一塊板件上可以分別做2到3個：100，300，600，900。和一個任意角度的耳片試驗。從試驗結(jié)果可以看到，不管那一種孔徑(或者相對寬度)，外載與耳片軸線之間的夾角a越大，耳片的破壞載荷越小。另外，當(dāng)厚度一定時，相對寬度b/d越小，耳片的破壞載荷越��；隨著增大和b/d的減小，斜向受載時的破壞載荷與軸向受載時的破壞載荷P的比值逐漸減小。
根據(jù)上面的試驗和分析，我們導(dǎo)出了一個新的耳片在斜向載荷作用下的強度計算方法一一折算系數(shù)法，其分析步驟如下：(1)按第二節(jié)的方法求出耳片在受載角度等于0時的極限承載能力，即順便提一下，我們在研制后期看到一些資料，介紹現(xiàn)在英、美、德等國普遍采用相關(guān)方程法來計算斜載作用下的耳片強度。這種方法的思路恰好跟我們提出的方法相同。不過正如文獻中指出的，它是根據(jù)少量的試驗數(shù)據(jù)總結(jié)出來的半經(jīng)驗半理論的一種方法。所以有時與實際相差較大。以90度受載的耳片為例，鋁合金耳片用相關(guān)方程法求得的效率系數(shù)要比我們試驗得到的低百分之五十。說明這種方法對于鋁合金耳片是過于保守的，可是對于鋼耳片則偏于危險。另外，相關(guān)方程法使用起來非常麻煩，而且計算中用到的曲線無法與國產(chǎn)材料一一對應(yīng)。
飛機結(jié)構(gòu)中的接頭、支架和搖臂等零件上的耳片常常是受壓縮載荷的，見圖，目前對于這種受載的耳片還沒有比較好的計算方法。國外資料未曾見過，國內(nèi)則人為地把耳片受壓時的載荷變成拉伸載荷當(dāng)作受拉耳片來校核強度或者乘一個系數(shù)。顯然，這種方法是純經(jīng)驗的，缺乏理論根據(jù)，而且與試驗相差較大。我們根據(jù)彈性軟力和耳片受軸向載荷及斜向載荷的試驗曲線和計算方法，得到先把壓縮力尸解為軸向分量就用這個新的切向力，按照前面第三節(jié)的方法來校核耳片的切向強度。
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