本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料機(jī)翼壁板結(jié)構(gòu)快速優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究

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【摘要】：復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中所占的比重已經(jīng)成為衡量飛機(jī)先進(jìn)性的重要指標(biāo)之一。加筋壁板結(jié)構(gòu)能夠有效提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗失穩(wěn)能力,并減輕結(jié)構(gòu)重量,因而廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)中。復(fù)合材料各向異性的力學(xué)性能特點(diǎn),大大增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作特別是快速化設(shè)計(jì)工作的難度�，F(xiàn)今的加筋壁板優(yōu)化設(shè)計(jì)方法大多依靠有限元細(xì)節(jié)模型或者代理模型,這就導(dǎo)致計(jì)算量大,設(shè)計(jì)周期長。因此,研究一種適用于復(fù)合材料機(jī)翼壁板結(jié)構(gòu)的快速化設(shè)計(jì)方法,是一項(xiàng)有重要工程意義的工作。本文提出一種適用于不同截面形式的加筋壁板結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)方法,根據(jù)加筋壁板的等效模型,以加筋板整體屈曲、局部屈曲、筋條扭轉(zhuǎn)屈曲臨界載荷的理論計(jì)算方法為基礎(chǔ),將總體屈曲、局部屈曲和筋條扭轉(zhuǎn)屈曲的臨界載荷與設(shè)計(jì)載荷相等作為優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,優(yōu)化得到重量較輕、承載效率較高的加筋壁板結(jié)構(gòu)形式。并且采用有限元軟件對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,說明此方法的準(zhǔn)確性與可靠性。本文對(duì)某輕型飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了載荷計(jì)算、選材分析、構(gòu)型選擇,并且采用上述快速設(shè)計(jì)方法完成了該機(jī)翼的打樣設(shè)計(jì)。以打樣設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ),先對(duì)傳力影響較大的接頭耳片進(jìn)行了快速設(shè)計(jì),接著采用NASTRAN完成了機(jī)翼的細(xì)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了機(jī)翼減重,設(shè)計(jì)結(jié)果較好地滿足了設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：加筋板 復(fù)合材料 機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu) 剛度等效 屈曲 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V214.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注釋表10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程12-13
• 1.2 加筋板結(jié)構(gòu)的承載特點(diǎn)與研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)的快速化設(shè)計(jì)15-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 復(fù)合材料加筋壁板結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)方法研究18-35
• 2.1 加筋壁板結(jié)構(gòu)的剛度等效方法18-22
• 2.1.1 復(fù)合材料剛度特性的計(jì)算18-19
• 2.1.2 加筋壁板結(jié)構(gòu)剛度等效與簡化19-22
• 2.2 加筋壁板結(jié)構(gòu)的屈曲失穩(wěn)計(jì)算22-28
• 2.2.1 復(fù)合材料加筋壁板失穩(wěn)分析22-23
• 2.2.2 加筋壁板局部屈曲的計(jì)算23-26
• 2.2.3 加筋壁板總體失穩(wěn)的計(jì)算26-27
• 2.2.4 加筋壁板筋條扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)的計(jì)算27-28
• 2.3 盒段加筋板結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)28-34
• 2.3.1 機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)的模型簡化28-30
• 2.3.2 盒段加筋壁板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則30-31
• 2.3.3 盒段加筋壁板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性優(yōu)化算例31-32
• 2.3.4 有限元模型驗(yàn)證與結(jié)果分析32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 復(fù)合材料輕型飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)的快速化設(shè)計(jì)35-50
• 3.1 引言35
• 3.2 復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：35-36
• 3.3 機(jī)翼載荷計(jì)算36-41
• 3.3.1 飛行包線的繪制36-37
• 3.3.2 機(jī)翼平衡載荷計(jì)算37-40
• 3.3.3 機(jī)翼氣動(dòng)載荷的快速計(jì)算與加載40-41
• 3.4 機(jī)翼結(jié)構(gòu)的選材分析41-43
• 3.4.1 選材分析的基本方法41-43
• 3.5 機(jī)翼結(jié)構(gòu)的打樣設(shè)計(jì)43-49
• 3.5.1 機(jī)翼的構(gòu)型選擇43
• 3.5.2 翼梁的布置43-44
• 3.5.3 翼肋和筋條的布置44
• 3.5.4 帽型筋條加筋板的失穩(wěn)特性計(jì)算44-46
• 3.5.5 打樣模型的建立46-47
• 3.5.6 打樣設(shè)計(jì)結(jié)果的有限元驗(yàn)證47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第四章 機(jī)翼結(jié)構(gòu)的接頭設(shè)計(jì)和總體優(yōu)化50-59
• 4.1 機(jī)翼根部連接接頭的初步設(shè)計(jì)50-53
• 4.1.1 接頭形式選擇和尺寸計(jì)算50-52
• 4.1.2 接頭的有限元模擬52-53
• 4.2 復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)的綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)53-58
• 4.2.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的綜合優(yōu)化方法53-54
• 4.2.2 復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型54-55
• 4.2.3 復(fù)合材料機(jī)翼優(yōu)化結(jié)果分析55-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-60
• 5.1 全文總結(jié)59
• 5.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-62
• 致謝62-63
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號(hào)：1130589