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《考慮截面變形的梁理論及其在機(jī)翼中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號(hào)：V214.3論文編號(hào)：102870118-S059學(xué)科分類號(hào)：080104碩士學(xué)位論文考慮截面變形的梁理論及其在機(jī)翼中的應(yīng)用研究生姓名宋大鵬學(xué)科、專業(yè)工程力學(xué)研究方向復(fù)雜結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)指導(dǎo)教師何歡副教授南京航空航天大學(xué)研究生院航空宇航學(xué)院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringBeamTheoryConsideringCrossSectionDeformationandItsApplicati
2、oninWingAThesisinEngineeringMechanicsbySongDapengAdvisedbyProf.HeHuanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授
3、權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度分析階段，建立機(jī)翼有限元模型是不可或缺的一步。目前常用的模型有“板桿”模型和等效梁（或板）模型，其中“板桿”模型較為復(fù)雜，在機(jī)翼初始設(shè)計(jì)階段以及動(dòng)力學(xué)分析階段尤為繁瑣耗時(shí)，而等效有限元模型則需要依賴工程經(jīng)驗(yàn)建立，且精度有限。對(duì)大展弦比機(jī)翼而言，機(jī)翼各部件均為細(xì)長構(gòu)件，本文提出利用梁單元對(duì)蒙皮、翼梁、長桁等結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，而傳統(tǒng)
4、梁單元顯然無法完成該工作。為此，本文將提出一種基于截面插值的高精度三維空間梁模型，考慮了截面面內(nèi)、面外變形，可用于各種細(xì)長構(gòu)件的建模與分析。首先引入截面插值函數(shù)——拉格朗日函數(shù)描述截面形狀，以位移向量為未知變量描述截面位移，依據(jù)插值理論構(gòu)造梁單元位移場；然后基于虛功原理通過傳統(tǒng)有限元理論推導(dǎo)梁單元?jiǎng)偠染仃嚺c質(zhì)量矩陣，同時(shí)給出復(fù)雜截面結(jié)構(gòu)截面離散方法，并采用MATLAB編制相應(yīng)的前后處理有限元程序。在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)體梁、薄壁開口梁以及薄壁閉口梁等典型算例作算例驗(yàn)證工作，并與傳統(tǒng)梁單元、Nastran實(shí)體單元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證該梁單元的可靠性和優(yōu)勢(shì)；最
5、后，利用該梁單元對(duì)一長直機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模與靜、動(dòng)力學(xué)分析，為長直機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析提供一種一維梁簡化建模方法。關(guān)鍵詞：機(jī)翼，空間梁模型，截面插值，截面變形，虛功原理，簡化建模方法I考慮截面變形的梁理論及其在機(jī)翼中的應(yīng)用ABSTRACTDuringtheperiodofwingstructuredesignandstrengthanalysis,theestablishmentofwingfiniteelementmodelisanindispensablestep.Atpresent,thecommonlyusedmodelsarethe"plat
6、e-beam"modelandtheequivalentbeam(orplate)model.However,the"plate-beam"modeliscomplicatedandtime-consuming,especiallyintheinitialdesignandthedynamicanalysisofthewing,whiletheequivalentfiniteelementmodelreliesontheengineeringexperience,andtheaccuracyislimited.Forthehigh-aspect-rati
7、owing,thewingcomponentsaremainlyslendermembers.Inthispaper,thebeamelementisusedtomodelskin,wingspar,stringerandsomeotherstructures,andthetraditionalbeamelementsareobviouslyunabletocompletethework.Tothisend,thispaperpresentsahigh-precisionthree-dimensionalbeammodelbasedoncross-sec
8、tioninterpolation,whichconsidersin-plane
