舰载机壁板剪切后屈曲承载能力预测与试验验证

论文摘要

舰载机着舰撞击对机翼盒段产生巨大的扭矩,蒙皮以剪切形式承受扭矩,这是机翼壁板的重要设计工况。为准确预测加筋壁板剪切后屈曲承载能力,采用MSC.NASTRAN软件MRIKS弧长法,将线性屈曲分析的一致模态缺陷位移作为扰动引入后屈曲分析。考虑材料和几何双重非线性,对整体加筋壁板剪切试验件的后屈曲破坏过程进行模拟、对承载能力进行预测。根据剪切试验结果,进行对比分析。结果表明:有限元模拟的加筋板初始屈曲发生在蒙皮上,长桁足够大的相对刚度使得长桁与蒙皮连接线上出现屈曲节点,随着载荷增大,加筋壁板整体"坍塌",与试验现象一致。有限元分析(FEA)得到的初始屈曲载荷与试验结果的误差为1.25%,预测的极限承载载荷与试验破坏载荷的误差为2.4%。表明引入缺陷后的MSC.NASTRAN弧长法非线性后屈曲计算能够准确预测加筋壁板剪切后屈曲承载能力,为加筋壁板剪切试验和强度设计提供了分析方法。

论文目录

• 1 计算模型
•   1.1 加筋壁板剪切试验件
•   1.2 有限元模型
• 2 有限元模型的求解策略
•   2.1 线性屈曲分析
•   2.2 几何缺陷假定
•   2.3 非线性屈曲分析
• 3 后屈曲承载能力预测与试验验证
•   3.1 屈曲和破坏载荷
•   3.2 载荷-位移曲线
•   3.3 破坏模式
•   3.4 破坏过程
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘存,张磊,杨卫平

关键词: 加筋壁板,剪切,后屈曲,承载能力,有限元分析

来源: 航空学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程,武器工业与军事技术

单位: 航空工业第一飞机设计研究院强度设计研究所

基金: 航空科学基金(2015ZB52015)~~

分类号: V271.492

页码: 49-57

总页数: 9

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