典型机翼盒段静力破坏过程的数值仿真

论文摘要

飞行器设计过程需要进行大量的多层次的结构试验,随着计算结构技术的迅速发展,以数值仿真部分代替物理实验成为可能,它可以节省大量的人力、物力和财力,并在很大程度上缩短了研制周期。目前,通过强度虚拟试验技术对真实飞机结构进行评估成为未来飞机结构强度技术的重要发展方向。开展飞机典型复杂结构的数值分析和破坏过程模拟,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文以典型机翼盒段为例,应用ABAQUS有限元软件,对其静力破坏过程进行了数值仿真。首先,根据某机翼盒段的结构特点和传力特性,建立机翼盒段有限元模型,并基于最小二乘原理,确定满足给定应力水平的机翼盒段最优加载方案;然后,对机翼盒段结构进行总体有限元分析,确定了其危险部位,并对危险部位进行细节应力分析;最后,针对机翼盒段各区域的结构特征,提出相应区域的失效判据及刚度折减方案,对机翼盒段结构在给定载荷形式下的渐进破坏过程进行了数值模拟,并讨论了典型区域节点位移随载荷的变化规律。通过本文静力破坏过程的数值仿真,得到了机翼盒段结构在给定载荷形式下的强度及其渐进破坏过程,可为机翼盒段结构试验提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文工作简介
• 第二章 基本理论
• 2.1 引言
• 2.2 ABAQUS 简介
• 2.3 四节点等参壳单元
• 2.4 ABAQUS 接触问题介绍
• 2.4.1 接触的定义
• 2.4.2 接触算法介绍
• 2.5 本章小结
• 第三章 机翼盒段有限元分析
• 3.1 引言
• 3.2 机翼盒段介绍
• 3.2.1 机翼盒段结构介绍
• 3.2.2 材料参数
• 3.3 机翼盒段载荷的确定
• 3.3.1 机翼盒段有限元模型的建立
• 3.3.2 机翼盒段载荷的确定
• 3.4 机翼盒段总体有限元分析
• 3.5 多钉连接区典型结构细节模型有限元分析
• 3.5.1 三维细节模型分析
• 3.5.2 二维细节模型分析
• 3.5.3 三维与二维细节模型对比
• 3.6 本章小结
• 第四章 机翼盒段静力破坏过程数值仿真
• 4.1 引言
• 4.2 机翼盒段静力破坏过程数值仿真
• 4.2.1 总体建模
• 4.2.2 边界条件及载荷
• 4.2.3 失效判据及刚度折减方式
• 4.2.4 破坏过程模拟
• 4.2.5 位移变化规律
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文