飞机壁板结构稳定性分析

应用非线性有限元计算技术研究了加筋壁板结构试验件在受压状态下的非线性变形及稳定性特性,所得到的结果与试验吻合。为真实模拟机翼中的加筋壁板结构在空气动力作用下的稳定性问题,又针对典型机翼模型进行了更为细致的非线性屈曲分析。最后,将两次模拟结果进行比较,给出了根据结构的加载响应曲线判断结构的屈曲类型、结构的屈曲临界点以及分析结构后屈曲承载能力的方法。     

飞机机身壁板件装配偏差分析建模

飞机机身主要由多块壁板件构成,其装配质量直接影响飞机整体性能。装配偏差模型是保证装配质量的理论工具,但对壁板件装配偏差建模的研究还不够完善。针对某型飞机壁板件串并联装配的工艺特点,考虑零件制造偏差和夹具定位偏差,利用确定性分析法分析零件刚性定位偏差,结合影响系数法及超元刚度理论进行柔性偏差分析,建立单工位下飞机壁板件串并联装配偏差模型,并分别进行偏差模型计算和装配变形仿真,通过两者结果对比验证了本偏差模型的有效性。     

T形长桁整体加筋壁板稳定性研究与试验验证

综合运用工程计算方法、有限元分析方法和试验方法,分别进行了13种T形长桁整体加筋壁板的稳定性研究,讨论了两种理论方法的准确性,得到了长桁与蒙皮刚度比对屈曲载荷的影响变化规律。结果表明:工程计算方法、有限元分析方法与试验结果吻合较好;当Ast/(bsts) 0. 4时,整体加筋壁板的局部屈曲载荷随长桁与蒙皮刚度比的减小而提高;随肋间距的增加,屈曲载荷变化不大。     

大型整体带长桁壁板数控加工技术

随着飞机性能的不断提高,对飞机机翼的气动要求和结构要求越来越高,根据现代飞机高性能的要求,其结构具有轻量化、薄壁化和整体化的特点,并且为了满足飞机装配的要求,零件必须实现精确加工,做到具有较高的精度和表面质量。我们研制的某型机大型整体带长桁壁板的加工,在国内数控加工行业尚属首次。     

飞机复合材料长桁面外拉伸失效分析

考虑几何、材料以及接触非线性因素,引入Hoffman材料失效准则,采用Newton-Raphson增量迭代方法建立复合材料长桁面外拉伸失效有限元仿真方法。设计验证性试验,测试三种不同长桁构型面外拉伸失效载荷和破坏模式,绘制载荷-位移曲线,证明有限元分析方法准确、有效。分析有限元和试验测试结果,研究复合材料长桁面外拉伸失效影响因素,给出飞机强度设计指导。     

机身壁板内压载荷强度试验方法研究

机身壁板内压载荷试验方法研究是飞机结构强度研究的重要内容。按照机身壁板内压载荷试验边界条件模拟的要求,分别对承受内压载荷机身壁板曲边和直边边界条件模拟方法进行了分析,确定了用气密端板模拟机身壁板曲边边界条件和用D字形夹具模拟机身壁板直边边界条件的强度试验方法。通过设计生产机身壁板试验件和试验装置,对该试验方法进行了验证试验。试验实测应力分布较为合理,且与理论解基本相符,证明了该方法的正确和有效性,可为承受内压载荷机身壁板结构选型试验提供参考。     

飞机复杂长桁的专业化加工技术研究

详细分析了在飞机的研制中,大型复杂长桁研制存在的主要技术瓶颈,以及长桁由传统加工工艺向国际先进的专业化高效加工技术转型中的关键技术环节,研究并总结出以自动化液压装夹技术、复杂长桁工艺设计、弱刚性结构高速切削等技术为基础的大型复杂长桁专业化加工技术,为我国大型复杂长桁技术的突破奠定基础。     

大型飞机机翼上壁板强度设计技术

加筋壁板具有刚度好、重量轻、强度高的优点,现代大型飞机机翼壁板均采用这种结构形式。目前,机翼上壁板设计尚没有完备的方法,在较大程度上依靠试验和经验的分析技术,主要按稳定性设计。本文对机翼上壁板强度设计进行了系统性的研究,通过在设计技术上的提升和突破,掌握了现代飞机机翼上壁板在设计、分析、试验中的关键技术。     

桅杆强度及稳定性的校核计算

在石油化工企业扩建改造中,常常需要吊装新的塔设备,在没有大型起重机械或因施工现场狭窄大型起重机械不便进入的情况下,可使用桅杆吊装。为使设备一次吊装就位,通常尽可能采用整体吊装。对重量较小、高度和直径相对不大的设备,可采用单桅杆吊装;对重量大、高度和直...     

飞机复合材料板簧式起落架与机身结合处强度有限元分析

为验证飞机复合材料板簧式起落架与机身结合处强度,通过有限元分析方法研究了其整体变形,以及应力和应变情况。结果表明,起落架两侧支柱端部处出现最大位移,机身底部凹槽拐角处出现最大拉伸应变,起落架与机身用夹板结合的区域出现最大拉伸应力,靠近起落架与机身用销钉固定的部分区域出现最大压缩应变,机身底部拐角部分区域出现最大压缩应力,其位移、应力和应变值均符合强度和刚度要求,设计合理可靠。     

飞机长桁切边柔性夹具的机械设计及仿真

针对国内航空制造业在长桁工件切边中使用的装夹夹具专业性强、定位精度低、经济性不高、不适用现代化航空制造的需求,设计了一种飞机长桁零件切边的柔性夹具。运用CATIA V5R20对柔性夹具进行建模、装配,并应用DELMIA的PDM模块对夹具夹持工件的运动过程进行模拟仿真,检查干涉并优化结构。最终设计出满足要求的柔性夹具。     

飞机长桁零件三维数模展开重构的研究

基于长桁类零件的结构特点,介绍两种长桁零件成型工艺,并提出两种长桁零件由设计数模求取展开板坯制造数模的方法,在型号研制中得到验证成功。     

民用飞机机身长桁结构典型损伤问题研究及修理技术

应用ABAQUS有限元分析软件对民用飞机机身长桁结构损伤所产生的应力分布进行分析,确定打磨或修切的部分参数,针对长桁损伤区域进行打磨或修切来消除高应力区,给出合理的工程建议.针对长桁极端损伤情况,对损伤区域完全修切后进行加强板补强,通过工程算法对加强后的加强板厚度以及连接紧固件数量进行分析和计算,提出科学的工程建议.     

飞机焊接加筋壁板拉伸强度预估方法研究

对民机焊接加筋壁板结构的拉伸强度预估方法进行研究,依据复合材料力学中弹性模量混合律,提出一个预估飞机壁板结构拉伸强度的理论公式,并通过引入焊接接头的力学性能、离面弯矩、长桁截面形状、蒙皮应力集中等4个系数,反映各因素对壁板结构强度的影响。通过与飞机新型搅拌摩擦焊接铝锂合金壁板拉伸试验结果比较可知,理论计算值比试验值大3. 81%,误差较小,证明了本研究所建立的理论公式具有一定的可靠性和正确性,所述的预估方法可为焊接加筋壁板结构的选材、工艺性能的改进和航天设计人员预估飞机壁板强度值提供参考。此外,利用有限元方法对两组具有不同焊缝状态的壁板的拉伸力学行为进行了模拟分析,结果表明焊接加筋壁板在拉伸破损失效过程中,焊缝开裂状态对壁板抗拉强度无太大影响,同时通过有限元应力云图可以观察到壁板的高应力区,显示壁板的失效过程,在今后对新型民机焊接壁板结构的设计和选材预研阶段,可以通过有限元模拟替代飞机壁板大型结构件拉伸试验,减少预研的周期和成本,提高试验的效率。     

大型飞机加筋壁板结构稳定性设计分析方法研究

大型飞机机翼上壁板、翼梁腹板等可达上百平方米,开展其结构承载稳定性设计与精细分析工作,对于结构的承载安全性、寿命以及重量优化等具有重要工程意义.文中提出一套基于准三维参数化有限元分析建模、正交试验设计与非线性数值计算相结合的设计分析方法,可有效解决精细设计论证工作中的难点,并获得结构参数对结构承载稳定性的敏感性以及初步的优化设计方案.算例表明文中建模方法与非线性数值分析的必要性.     

整体壁板式长桁端部斜削结构疲劳预估与试验

针对国产大型运输机结构耐久性设计需求,对整体壁板式长桁端部斜削结构的疲劳特性进行了分析和试验。基于有限元模拟并设计标准正交仿真试验,分析各关键几何因素的影响,提出了计算该型结构应力集中系数的二元函数经验公式。充分考虑大张角与根部圆角的影响,建立适用于长桁端部斜削结构的大张角缺口应力场方程,计算表明缺口热点附近应力场解析结果与有限元分析结果吻合良好,可精确描述该区域Ⅰ、Ⅱ混合型应力场。根据应力场计算结果,结合材料特性和结构几何,提出了关键控制区域应变能密度疲劳寿命预测方法。设计长桁斜削结构试验件并进行疲劳试验,试验结果表明应变能密度法可更为精确地预估端部斜削疲劳寿命,从而为相关工程提供重要参考。     

飞机结构复合受载紧固件强度校核方法研究

针对飞机结构拉剪复合受载的紧固件强度校核方法进行了研究,推导了基于第三和第四强度理论的紧固件拉剪复合计算公式,分析结果表明该计算公式对飞机结构连接紧固件具有普遍的适用性,并与Bruhn提出的计算公式进行了比较分析,得到了两者的在求解飞机结构拉剪复合强度裕度时的优缺点,指出Bruhn公式在使用时的限制范围,为飞机结构连接紧固件的强度校核方法提供一种新的校核方法。     

复合材料加筋壁板稳定性影响分析

分别运用特征值法和弧长法开展T字型加筋壁板稳定性及其影响因素分析.分析表明:特征值法和弧长法所得结果相近,弧长法分析结果较为安全,特征值法可作为观察模型屈曲位置及模态图的分析方法.加筋壁板屈曲载荷随筋条间距的变化呈抛物线状,较平均的筋条布置有利于加筋壁板的整体稳定性.加筋壁板屈曲载荷随凸缘宽度的变化呈抛物线状,保持筋条横截面面积不变,筋条凸缘宽为60mm时屈曲载荷达到最大值.较小的凸缘宽度会导致筋条屈曲的发生,应在实际设计中予以避免.     

飞机壁板战伤修补方法的数值分析

在总结了飞机战伤模式和壁板战伤修补方法以及现有力学模型和有限元模型的基础上,提出了一种双壳—弹簧元模型,利用ANSYS的APDL(ANSYS参数化设计语言)编程对复合材料的单纯壁板修补极限强度进行了计算与分析,获得了一些有参考价值的结论。