论文部分内容阅读
新型涡扇飞机是我国目前正在自主研制的民用新支线飞机,由于新型涡扇飞机机翼下壁板结构采用了新的结构型式,而这种新结构型式在国内外的手册上都没有讨论过,研究其断裂力学特性有很强的现实意义和应用意义。本文立足于工程实际,针对该新型涡扇飞机机翼下壁板结构设计,开展了损伤容限试验和断裂力学特性分析,其目的是为该新型涡扇飞机机翼下壁板的损伤容限设计提供分析方法和数据,为结构选型提供基础数据。论文的主要工作和贡献有:1、针对新型涡扇飞机机翼下壁板对接结构,进行了四组八个试验件的裂纹扩展和剩余强度试验,完成了试验数据的采集和处理,给出了裂纹扩展试验曲线和剩余强度值;结合试验数据,对裂纹扩展特性、凸台效应、多部位损伤和剩余强度能力作了对比分析。2、建立了新型涡扇飞机机翼下壁板对接结构的典型开裂模式,运用有限元分析软件ANSYS计算了近1130组不同裂纹长度组合下的应力强度因子,给出了应力强度因子曲线,并根据结构参数生成了该类结构无量纲的应力强度因子(综合修正因子)曲线簇,进而形成了较为完备的新型涡扇飞机机翼下壁板对接结构不同开裂模式下的应力强度因子历程曲线,从工程计算角度出发,进一步建立了元件的构型因子Y和内力再分配因子C,为开展裂纹扩展寿命分析和剩余强度分析奠定了基础。研究工作对新型涡扇飞机机翼下壁板对接结构损伤容限评定具有工程使用价值,为新型涡扇飞机机翼下壁板对接结构的设计和损伤容限评定提供了可靠的实验数据和断裂力学参数,也为今后开展飞机结构损伤容限试验、断裂力学参数计算以及损伤容限分析等,提供了有益的参考。