近幾十年間復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,從小型構(gòu)件中的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大到飛機(jī)主承力結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。應(yīng)用于尾翼的復(fù)合材料翼盒作為薄壁結(jié)構(gòu),容易在結(jié)構(gòu)破壞之前發(fā)生失穩(wěn),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)提前失去承載能力,穩(wěn)定性分析在翼盒的承載能力研究中十分重要。開展飛機(jī)靜力試驗(yàn)是驗(yàn)證其失效模式最可靠的方法,通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)飛機(jī)靜力試驗(yàn)可以走進(jìn)高校課堂。本文以飛機(jī)尾翼盒段為研究對(duì)象,對(duì)其在彎曲載荷作用下的屈曲穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并以翼盒彎曲實(shí)驗(yàn)為背景設(shè)計(jì)了一套虛擬仿真實(shí)驗(yàn)流程。首先通過合理的建模方法建立了尾翼盒段有限元模型,進(jìn)行了理論態(tài)有限元仿真分析,深入研究了邊界條件對(duì)翼盒屈曲載荷與模態(tài)的影響,對(duì)比了不同的邊界條件模擬方法下翼盒變形情況及位移的差異,確定了翼盒結(jié)構(gòu)在彎曲載荷下的屈曲載荷與模態(tài)。進(jìn)一步通過將試驗(yàn)夾具模型導(dǎo)入數(shù)值模型,進(jìn)行了高度模擬真實(shí)工況的試驗(yàn)態(tài)有限元仿真分析,得到了更接近翼盒彎曲試驗(yàn)結(jié)果的屈曲載荷與模態(tài),歸納了試驗(yàn)態(tài)仿真結(jié)果與理論態(tài)仿真結(jié)果的差異。分析結(jié)果表明,本文中的建模方法與邊界條件模擬合理有效,對(duì)翼盒彎曲試驗(yàn)數(shù)值分析有參考價(jià)值。為滿足虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在本科教學(xué)中的應(yīng)用要求,以翼盒彎曲試驗(yàn)為示... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 復(fù)合材料翼盒靜力試驗(yàn)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 翼盒相關(guān)理論與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 翼盒結(jié)構(gòu)組成
    2.3 穩(wěn)定性分析方法
        2.3.1 薄壁結(jié)構(gòu)屈曲分析
        2.3.2 線性屈曲分析
        2.3.3 非線性屈曲分析
    2.4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在本科教學(xué)中應(yīng)用的理論基礎(chǔ)
        2.4.1 虛擬仿真技術(shù)
        2.4.2 建構(gòu)主義理論
        2.4.3 情景認(rèn)知理論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 復(fù)合材料翼盒彎曲試驗(yàn)的理論態(tài)仿真分析
    3.1 引言
    3.2 彎曲試驗(yàn)簡(jiǎn)介與有限元模型的建立
        3.2.1 翼盒三維模型介紹
        3.2.2 彎曲試驗(yàn)概況
        3.2.3 有限元模型的建立
    3.3 盒段彎曲試驗(yàn)理論態(tài)穩(wěn)定性分析
        3.3.1 特征值屈曲分析
        3.3.2 非線性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 復(fù)合材料翼盒彎曲試驗(yàn)的試驗(yàn)態(tài)仿真分析
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 加載方式
        4.2.2 試驗(yàn)件夾具
    4.3 復(fù)合材料盒段試驗(yàn)態(tài)有限元仿真分析
        4.3.1 線性特征值分析
        4.3.2 非線性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 5E模型概念框架
    5.3 基于5E模型概念框架的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
    5.4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        5.4.1 虛擬仿真軟件簡(jiǎn)介
        5.4.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)——以復(fù)合材料尾翼盒段彎曲試驗(yàn)為例
        5.4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 關(guān)松磊.  長(zhǎng)春教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(11)
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博士論文
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本文編號(hào)：3199716