發(fā)布時(shí)間：2020-10-25 21:54

　　 飛行器機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)型式的選擇是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的重要內(nèi)容之一。隨著復(fù)合材料的大量運(yùn)用,計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,基于高性能設(shè)計(jì)要求的機(jī)翼結(jié)構(gòu)型式也越來越復(fù)雜且多樣化,出現(xiàn)了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)、整體式結(jié)構(gòu)以及智能結(jié)構(gòu)等新型結(jié)構(gòu)型式。機(jī)翼盒段作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主承力結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)型式的選擇則是重中之重。本文首先簡(jiǎn)要描述了國(guó)內(nèi)外機(jī)翼結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀,并介紹了現(xiàn)代機(jī)翼結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)所需要用到的一些基本理論和方法。接著介紹了本文所要研究的三種機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)型式:多墻式構(gòu)型、加筋板式構(gòu)型和纖維增強(qiáng)泡沫層合板式構(gòu)型。然后基于有限元方法,建立了這三種結(jié)構(gòu)型式的機(jī)翼盒段的有限元模型,對(duì)其中縱向構(gòu)件的個(gè)數(shù)和復(fù)合材料面板各方向鋪層厚度進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果并對(duì)比優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,優(yōu)選出每種機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)型式中質(zhì)量最輕的構(gòu)型設(shè)計(jì)參數(shù)。通過對(duì)優(yōu)化后三種構(gòu)型機(jī)翼盒段的質(zhì)量和復(fù)合材料鋪層厚度的分布進(jìn)行分析,對(duì)比討論了三種結(jié)構(gòu)型式的機(jī)翼盒段的優(yōu)缺點(diǎn)。最后,本文還提出了進(jìn)一步研究纖維增強(qiáng)泡沫層合板式結(jié)構(gòu)型式可能需要關(guān)注的一些問題。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V214.11
【部分圖文】：

[27]針對(duì)給定外形的機(jī)翼模型和加載方式，考慮了三種機(jī)翼結(jié)構(gòu)型式：直梁式、厚蒙皮式和泡沫夾芯式，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.5。然后采用ABAQUS有限元分析軟件中基于Hashin理論的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料失效準(zhǔn)則以及損傷擴(kuò)展分析方法，對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核分析。最后得到結(jié)果表明直梁式機(jī)翼的載荷質(zhì)量比最大，但質(zhì)量也最大；泡沫夾芯式機(jī)翼質(zhì)量最輕，且其載荷質(zhì)量比只是略小于直梁式機(jī)翼。

第三章 機(jī)翼盒段結(jié)構(gòu)初始條件描述研究三種飛機(jī)機(jī)翼盒段構(gòu)型:多墻式構(gòu)型、加筋板式構(gòu)型和纖劣。首先要確定機(jī)翼盒段外形尺寸，然后分別建立三種構(gòu)型及位移為約束，設(shè)定設(shè)計(jì)變量，以結(jié)構(gòu)質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)構(gòu)件個(gè)數(shù)。最后再將三種構(gòu)型優(yōu)化得出的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行機(jī)機(jī)翼盒段外形尺寸主要參考了某原型機(jī)的機(jī)翼，其翼展為形尺寸定為：長(zhǎng) L=5 米，寬 B=3 米，高 H=0.2 米。三種構(gòu)型 為飛機(jī)機(jī)翼盒段外形尺寸示意圖。其中，盒段的上下面為簡(jiǎn)

圖 3.2 二墻式構(gòu)型結(jié)構(gòu)示意圖式構(gòu)型段的構(gòu)型設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到的加筋板的結(jié)構(gòu)型式。一般來說，皮和加強(qiáng)筋條通過一些連接件連接而成的組合元件結(jié)構(gòu)，該結(jié)條有很強(qiáng)的軸向承載能力，通常相互平行或接近平行地布置在程中起著重要的作用；而蒙皮則主要承受剪力。在現(xiàn)代飛機(jī)機(jī)這種加筋板結(jié)構(gòu)，而在設(shè)計(jì)分析時(shí)經(jīng)常會(huì)將其簡(jiǎn)化為筋條互相種機(jī)翼盒段的構(gòu)型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并與其它兩種構(gòu)型進(jìn)行對(duì)比及個(gè)數(shù)如下：：翼肋，肋與肋的間距 d=0.25m，故總共布置了 20 根翼肋。：加筋板式機(jī)翼盒段構(gòu)型的縱向構(gòu)件除兩個(gè)大梁外均為 L 型筋 L 型筋條以及中間一個(gè)腹板構(gòu)成，筋條等間距布置。因?yàn)橐獌?yōu)里筋條的布置間距可通過筋條的個(gè)數(shù)以及盒段的寬度計(jì)算得到
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本文編號(hào)：2856007