飞机结构多部位损伤研究
飞机在长期的使用过程中，由于疲劳载荷等原因会在结构上产生多部位损伤，多部位损伤会导致结构的剩余强度迅速降低，可能使飞机产生严重的事故。对多部位损伤的预测和研究就显得非常重要。本文主要针对飞机结构进行多部位损伤研究与分析，重点对裂纹尖端相互影响因子、剩余强度、多裂纹扩展三方面进行了研究。 首先，针对多部位损伤中存在的多裂纹相互影响进行了研究。将共线多裂纹之间的相互影响划分了五种模式，分别计算了各种模式下的相互影响因子，得出了这五种模式下的裂纹相互影响规律。 再次，选取了飞机上典型的多排铆钉孔结构，通过对试件进行疲劳试验，得到铆钉孔的裂纹扩展数据和剩余强度数据。然后进行有限元模型和概率模型的验证。验证表明，有限元模型和概率模型都有足够的精度，并且模型都是偏安全考虑。 然后，在以上模型与方法验证的基础上，进行裂纹扩展与剩余强度分析。考虑了三种不同裂纹扩展顺序的影响，通过模型计算得到不同模型的裂纹扩展规律与剩余强度。结果表明，不同裂纹扩展顺序对剩余强度的影响比较小，但是对裂纹扩展规律的影响较大。在进行剩余强度计算时采用了净截面屈服判据和塑性区连通判据，结果显示塑性区连通判据裂纹扩展较快，比较符合实际情况。 通过以上研究，可以对多部位损伤阶段的裂纹扩展寿命、剩余强度以及裂纹之间的相互影响进行预测与评估，为飞机结构的安全提供保障。
飞机结构;多部位损伤;剩余强度;多裂纹扩展;疲劳载荷
南京航空航天大学
硕士
飞行器设计
童明波
2011
中文
V215.52
84
2013-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）