翼身融合民机典型PRSEUS受压壁板屈曲及渐进损伤分析

论文摘要

由NASA和波音公司共同提出的拉挤杆缝合高效一体化结构（PRSEUS）,由于具有优异的抗压稳定性和止损/止裂等承载优势,已成为解决翼身融合布局民机非圆截面机身结构承载效率低和稳定性差等问题的主要途径。本文针对典型PRSEUS受压壁板结构,开展了线性/非线性屈曲及渐进损伤分析;提出了综合考虑蒙皮、止裂带、长桁翻边、隔框翻边等一体化缝合元件贯穿支撑构型几何关系和偏置参考面的建模方法,提高了PRSEUS受压壁板有限元模型的精度;提出了综合考虑屈曲特征值、非线性屈曲载荷等多影响因素的网格收敛性分析方法,提高了PRSEUS受压壁板屈曲分析的计算效率;提出了最小屈曲特征值、几何节点偏移以及最小屈曲特征值-几何节点偏移组合式等3种初始缺陷引入方法,提高了PRSEUS受压壁板损伤分析的计算精度;完成了基于纤维与基体损伤本构关系的典型PRSEUS受压壁板非线性屈曲损伤分析,通过与试验结果对比,给出了针对PRSEUS结构的非线性屈曲渐进损伤演化分析方法。为翼身融合布局民机PRSEUS结构的稳定性/损伤分析和设计提供了方法和技术支撑。

论文目录

• 1 PRSEUS结构特性
• 2 典型PRSEUS受压壁板屈曲分析
•   2.1 典型PRSEUS受压壁板有限元模型
•     1)几何模型
•     2)材料属性
•     3)参考面偏置
•     4)几何支撑关系
•     5)载荷和边界条件设置
•   2.2 双隔框PRSEUS受压壁板网格收敛性分析
•   2.3 双隔框PRSEUS受压壁板特征值与非线性屈曲分析结果
•     1)特征值屈曲分析结果与文献对比
•     2)非线性屈曲分析结果与试验对比
• 3 双隔框PRSEUS受压壁板渐进损伤分析
•   3.1 渐进损伤判据
•     1)本构关系
•     2)失效准则
•   3.2 双隔框PRSEUS受压壁板渐进损伤分析方法
•   3.3 引入初始缺陷的非线性屈曲渐进损伤分析
•   3.4 3种初始缺陷引入方式的渐进损伤分析结果与试验结果对比
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张永杰,吴莹莹,朱胜利,王斌团,谭兆光,袁昌盛

关键词: 翼身融合民机,结构,非线性屈曲,网格收敛性,渐进损伤

来源: 航空学报 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 西北工业大学航空学院,航空工业第一飞机设计研究院,上海飞机设计研究院

基金: 国家自然科学基金(11972301)~~

分类号: V215

页码: 166-181

总页数: 16

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