本文關(guān)鍵詞：機身蒙皮廣布疲勞損傷試驗研究與數(shù)值分析

  更多相關(guān)文章： 廣布疲勞損傷 多位置損傷 應(yīng)力強度因子計算 裂紋擴展 Monte-Carlo模擬

【摘要】：本文針對機身蒙皮壁板搭接結(jié)構(gòu)的MSD裂紋擴展進行了以下研究:參考波音737飛機蒙皮搭接結(jié)構(gòu),ANSYS建立簡化模型,使用裂紋擴展模擬專業(yè)軟件FRANC3D對應(yīng)力強度因子進行計算,改變初始裂紋條件,計算了孔邊裂紋、對生裂紋以及裂紋連通三種裂紋模式三種裂紋模式下的應(yīng)力強度因子,分析了這三種情況對裂紋尖端應(yīng)力強度因子的影響。以組合法計算裂紋尖端應(yīng)力強度因子為基礎(chǔ),通過模擬裂紋萌生的概率性方法與計算裂紋擴展的確定性方法相結(jié)合,分析共線多孔壁板發(fā)生WFD的概率。通過編寫基于應(yīng)力強度因子數(shù)據(jù)庫的裂紋擴展計算程序模擬多位置損傷裂紋擴展,得到不同的初始裂紋條件下的裂紋擴展壽命結(jié)果。參考真實飛機的縱向蒙皮搭接結(jié)構(gòu),設(shè)計試驗件,并對試驗夾具進行了改進,完成了機身蒙皮搭接結(jié)構(gòu)試驗件的廣布疲勞損傷試驗,得到了含鉚釘孔的機身蒙皮搭接結(jié)構(gòu)在恒定應(yīng)力幅作用下的裂紋萌生壽命,初始裂紋長度,裂紋萌生位置,裂紋擴展壽命以及裂紋擴展長度等數(shù)據(jù),對試驗過程中MSD裂紋擴展的規(guī)律進行了總結(jié)。并在試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,進行了疲勞壽命可靠性分析。
【關(guān)鍵詞】：廣布疲勞損傷 多位置損傷 應(yīng)力強度因子計算 裂紋擴展 Monte-Carlo模擬
【學位授予單位】：中國民航大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V216.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10-12
• 1.1.1 廣布疲勞損傷10
• 1.1.2 廣布疲勞損傷的成因10-12
• 1.1.3 廣布疲勞損傷的危害性12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文主要工作簡介15-16
• 第二章 廣布疲勞損傷疲勞與斷裂基礎(chǔ)16-27
• 2.1 裂紋萌生分析16-18
• 2.1.1 裂紋萌生壽命的概率分布16-17
• 2.1.2 Miner線性累積損傷理論17-18
• 2.2 裂紋擴展分析18-21
• 2.2.1 應(yīng)力強度因子18-20
• 2.2.2 疲勞裂紋擴展模型20-21
• 2.3 結(jié)構(gòu)失效判據(jù)21-25
• 2.3.1 塑性區(qū)連通準則21-23
• 2.3.2 凈截面屈服準則23-24
• 2.3.3 韌帶平均位移準則24-25
• 2.3.4 韌帶平均應(yīng)力準則25
• 2.4 結(jié)果與討論25-27
• 第三章 多位置損傷裂紋擴展的有限元分析27-38
• 3.1 計算模型與方法27-31
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)模型與研究對象27-28
• 3.1.2 有限元模型及其網(wǎng)格劃分、約束和加載28-29
• 3.1.3 應(yīng)力分布與變形29-31
• 3.2 多位置損傷裂紋擴展的有限元分析31-37
• 3.2.1 孔邊裂紋擴展情況32-34
• 3.2.2 同孔對生裂紋擴展情況34-35
• 3.2.3 臨孔對生裂紋擴展情況35-37
• 3.3 結(jié)果與討論37-38
• 第四章 機身蒙皮搭接結(jié)構(gòu)多位置損傷裂紋擴展的概率分析38-48
• 4.1 結(jié)構(gòu)失效概率分析38-39
• 4.2 蒙皮壁板多位置損傷Monte-Carlo抽樣39-43
• 4.2.1 Monte-Carlo輸入變量39
• 4.2.2 隨機萌生初始裂紋39-40
• 4.2.3 疲勞關(guān)鍵細節(jié)的損傷累積40-41
• 4.2.4 孔邊裂紋對相鄰未萌生裂紋部位的影響41-43
• 4.3 Monte-Carlo模擬計算43-44
• 4.4 模擬計算結(jié)果44-47
• 4.4.1 平均值為變量44-45
• 4.4.2 標準差為變量45-47
• 4.5 結(jié)果與討論47-48
• 第五章 飛機蒙皮搭接結(jié)構(gòu)多位置損傷試驗研究48-65
• 5.1 引言48
• 5.2 試驗概述48-54
• 5.2.1 試驗?zāi)康?/span>48
• 5.2.2 試驗件和夾具48-52
• 5.2.3 試驗方法52-54
• 5.3 強度與應(yīng)力分析54-55
• 5.3.1 載荷分析54
• 5.3.2 壁板強度54-55
• 5.3.3 連接強度分析55
• 5.4 試驗及測試裝置55-62
• 5.5 疲勞壽命可靠性分析62-64
• 5.6 結(jié)果與結(jié)論64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 全文總結(jié)65-66
• 6.2 不足與展望66-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71
• 作者簡介71

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1 畢謙;楊邦成;;爆炸動力效應(yīng)與裂紋擴展分析(摘要)[J];昆明工學院學報;1988年06期

2 牛庠均;非線性裂紋擴展分析(二)[J];北京工業(yè)大學學報;1991年02期

3 王生武,戴雅康,陶學文;疲勞淺裂紋擴展數(shù)據(jù)處理及計算方法的探討[J];試驗技術(shù)與試驗機;1992年06期

4 王水林,馮夏庭,葛修潤;高階流形方法模擬裂紋擴展研究[J];巖土力學;2003年04期

5 黃凱珠;黃明利;焦明若;唐春安;;三維表面裂紋擴展特征的研究[J];巖石力學與工程學報;2003年S1期

6 王生楠,方旭;改進的多裂紋擴展算法和程序設(shè)計[J];機械科學與技術(shù);2004年08期

7 鮑蕊;董彥民;張建宇;費斌軍;;腐蝕條件下鋁合金疲勞裂紋擴展試驗及模型[J];航空材料學報;2006年06期

8 薛鴻祥;唐文勇;張圣坤;;近門檻區(qū)裂紋擴展曲面族的優(yōu)化構(gòu)建[J];機械科學與技術(shù);2007年03期

9 唐慧云;董羽蕙;蘇利勛;;應(yīng)用無網(wǎng)格法對單裂紋擴展的數(shù)值模擬[J];科學技術(shù)與工程;2009年13期

10 岳中文;楊仁樹;楊立云;張耀輝;韓朋飛;;爆炸載荷下邊界銳V型切口尖端裂紋擴展行為[J];工程爆破;2011年01期

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1 高存法;;磁場對軟磁鐵介質(zhì)內(nèi)裂紋擴展行為的影響[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 姜燕;樂金朝;;瀝青路面Ⅰ型裂紋擴展的理論分析與數(shù)值仿真[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

3 常亮明;;田灣核電站反應(yīng)堆壓力容器2#焊縫的假定裂紋擴展計算[A];北京力學會第十六屆學術(shù)年會論文集[C];2010年

4 郭瑞;陳章華;班懷國;;裂紋擴展的無網(wǎng)格有限元模擬[A];北京力學會第13屆學術(shù)年會論文集[C];2007年

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6 唐旭海;鄭超;張建海;;多邊形有限元法模擬裂紋擴展[A];第17屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2008年

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9 祁濤;;管道內(nèi)表面非中心裂紋擴展研究[A];第十七屆全國反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)力學會議論文集[C];2012年

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1 師訪;巖石破裂過程的擴展有限元法研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

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10 毛鴻;材料納觀尺度裂紋擴展臨界條件的晶體相場法研究[D];廣西大學;2016年

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