大型飛機(jī)典型貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞吸能特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 10:26
在可生存墜撞事故中,大型運(yùn)輸類飛機(jī)貨艙地板下部結(jié)構(gòu)首先撞擊地面,這部分結(jié)構(gòu)的變形失效模式及對墜撞能量的吸收、對傳遞到客艙的沖擊載荷水平以及客艙結(jié)構(gòu)完整性起到了重要作用。因此,研究貨艙地板下部結(jié)構(gòu)在墜撞條件下的失效破壞及吸能特性,是深入理解飛機(jī)結(jié)構(gòu)適墜性的關(guān)鍵,是揭示和掌握飛機(jī)結(jié)構(gòu)墜撞沖擊破壞行為的基礎(chǔ),也是發(fā)展墜撞數(shù)值分析技術(shù)的基礎(chǔ),可以有效支持貨艙地板下部結(jié)構(gòu)和整體機(jī)身結(jié)構(gòu)的適墜性設(shè)計(jì),降低乘員過載,提高結(jié)構(gòu)抗墜撞能力。本文結(jié)合民機(jī)科研專項(xiàng)項(xiàng)目,建立典型貨艙地板下部結(jié)構(gòu)的有限元模型,發(fā)展墜撞動(dòng)力學(xué)顯式求解方法,用虛擬實(shí)驗(yàn)方法研究多種墜撞條件下典型運(yùn)輸類飛機(jī)貨艙地板下部結(jié)構(gòu)的變形失效模式和能量吸收的墜撞特性。首先,選取貨艙地板下部結(jié)構(gòu)中的典型金屬材料,開展材料的動(dòng)態(tài)拉伸性能測試試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,模型中的鋁合金材料對應(yīng)變率并不敏感,在仿真分析中暫不考慮應(yīng)變率效應(yīng);跍(zhǔn)靜態(tài)拉伸結(jié)果,提取出材料的彈塑性指標(biāo)并擬合出材料的本構(gòu)模型。其次,基于材料試驗(yàn)結(jié)果,選用LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)有限元軟件,建立典型貨艙地板下部三框兩跨結(jié)構(gòu)有限元模型,求解其在垂直沖擊載荷下的破壞吸能力學(xué)行為;通過分析墜...
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 墜撞實(shí)驗(yàn)研究
1.2.2 墜撞仿真研究
1.3 墜撞運(yùn)動(dòng)學(xué)分析概述
1.4 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 機(jī)身金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)研究
2.1 試驗(yàn)件及試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.1.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)
2.1.2 動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)
2.2 試驗(yàn)結(jié)果處理及分析
2.2.1 準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果處理分析
2.2.2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果處理分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
3.1 典型貨艙地板下部結(jié)構(gòu)描述
3.2 網(wǎng)格劃分
3.2.1 單元屬性
3.2.2 網(wǎng)格劃分
3.2.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查
3.3 緊固件建模
3.4 有限元分析基礎(chǔ)模型建立
3.4.1 材料設(shè)置
3.4.2 失效設(shè)置
3.4.3 接觸和加載
3.5 本章小結(jié)
第四章 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞有限元仿真結(jié)果分析
4.1 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞仿真分析
4.1.1 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)變形過程
4.1.2 典型部件的變形模式
4.1.3 沖擊載荷分析
4.1.4 能量特性分析
4.2 材料失效模型對仿真結(jié)果的影響
4.2.1 不考慮材料與連接失效的情況
4.2.2 只考慮材料失效的情況
4.3 連接失效模型對仿真結(jié)果的影響
4.3.1 只考慮連接失效情況
4.3.2 材料連接均考慮失效情況
4.4 本章小結(jié)
第五章 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞實(shí)驗(yàn)方案與墜撞特性研究
5.1 不同實(shí)驗(yàn)的墜撞特性研究
5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒?br> 5.1.2 不同實(shí)驗(yàn)方案墜撞特性
5.2 不同工況下的墜撞特性研究
5.2.1 不同沖擊能量的墜撞特性
5.2.2 不同墜撞姿態(tài)的墜撞特性
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 今后工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]民機(jī)機(jī)身段和艙內(nèi)設(shè)施墜撞試驗(yàn)及結(jié)構(gòu)適墜性評估[J]. 劉小川,郭軍,孫俠生,牟讓科. 航空學(xué)報(bào). 2013(09)
[2]民機(jī)客艙下部吸能結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)相關(guān)性研究[J]. 劉小川,周蘇楓,馬君峰,孫俠生,牟讓科. 航空學(xué)報(bào). 2012(12)
本文編號:2931603
【文章來源】:中國民航大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 墜撞實(shí)驗(yàn)研究
1.2.2 墜撞仿真研究
1.3 墜撞運(yùn)動(dòng)學(xué)分析概述
1.4 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 機(jī)身金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)研究
2.1 試驗(yàn)件及試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.1.1 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)
2.1.2 動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)
2.2 試驗(yàn)結(jié)果處理及分析
2.2.1 準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果處理分析
2.2.2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果處理分析
2.3 本章小結(jié)
第三章 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
3.1 典型貨艙地板下部結(jié)構(gòu)描述
3.2 網(wǎng)格劃分
3.2.1 單元屬性
3.2.2 網(wǎng)格劃分
3.2.3 網(wǎng)格質(zhì)量檢查
3.3 緊固件建模
3.4 有限元分析基礎(chǔ)模型建立
3.4.1 材料設(shè)置
3.4.2 失效設(shè)置
3.4.3 接觸和加載
3.5 本章小結(jié)
第四章 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞有限元仿真結(jié)果分析
4.1 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞仿真分析
4.1.1 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)變形過程
4.1.2 典型部件的變形模式
4.1.3 沖擊載荷分析
4.1.4 能量特性分析
4.2 材料失效模型對仿真結(jié)果的影響
4.2.1 不考慮材料與連接失效的情況
4.2.2 只考慮材料失效的情況
4.3 連接失效模型對仿真結(jié)果的影響
4.3.1 只考慮連接失效情況
4.3.2 材料連接均考慮失效情況
4.4 本章小結(jié)
第五章 貨艙地板下部結(jié)構(gòu)墜撞實(shí)驗(yàn)方案與墜撞特性研究
5.1 不同實(shí)驗(yàn)的墜撞特性研究
5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒?br> 5.1.2 不同實(shí)驗(yàn)方案墜撞特性
5.2 不同工況下的墜撞特性研究
5.2.1 不同沖擊能量的墜撞特性
5.2.2 不同墜撞姿態(tài)的墜撞特性
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 今后工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]民機(jī)機(jī)身段和艙內(nèi)設(shè)施墜撞試驗(yàn)及結(jié)構(gòu)適墜性評估[J]. 劉小川,郭軍,孫俠生,牟讓科. 航空學(xué)報(bào). 2013(09)
[2]民機(jī)客艙下部吸能結(jié)構(gòu)分析與試驗(yàn)相關(guān)性研究[J]. 劉小川,周蘇楓,馬君峰,孫俠生,牟讓科. 航空學(xué)報(bào). 2012(12)
本文編號:2931603
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/2931603.html
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