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《孔邊雙邊凸臺結(jié)構(gòu)損傷容限設(shè)計及分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第1卷第4期2010年11月航奪工程進展ADVANCESINAER(】NAUTlCALSCIENCEANDEN(jINEERINGV01．1N0．4Nov．20lO文章編號：1674—8190(2010)04—361—04孑L邊雙邊凸臺結(jié)構(gòu)損傷容限設(shè)計及分析張炯1，黃其青1，殷之平1，杜玉梅2，閆崇年3，尹建軍3，晏明生3(1．西jE工業(yè)大學航空學院。西安710072)(2．中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設(shè)計研究院．沈陽110035)(3．中國航空工業(yè)集團公司第一飛機設(shè)計研究院，西安710089)摘要：本文利用有限元軟件建立孔邊雙邊凸臺結(jié)構(gòu)的有限元模型，根據(jù)靜力分析結(jié)果確定開裂模式進行以
2、裂紋擴展壽命為目標，凸臺高寬比為變量的設(shè)計優(yōu)化計算分析。研究不同凸臺體積、不同孔半徑下最優(yōu)高寬比的變化規(guī)律。計算結(jié)果表明，存在一個最優(yōu)高寬比使得凸臺結(jié)構(gòu)具有良好的損傷容限特性和較輕的質(zhì)量，該方法具有很強的工程實用性。關(guān)鍵詞：孔邊凸臺；損傷容限；應(yīng)力強度因子；裂紋擴展壽命；設(shè)計優(yōu)化中圖分類號：0346．1文獻標識碼：AD終i弘andAnalysisBasedonDamageToIemnceforDouble．sideBo豁StructurewithHoleZhangJioll91，HuangQiqin91，YinZIlipill91，DuYumei2，Y鈿Chongnjan3，YinJi
3、枷un3，YanMillgsherl93(1．SchoolofAeronautics．NonhwesternPolytechnicalUniversity。Xi’an710072．China)(2．ShenyangAircraftDesign&ResearchInstitute，AviationIndustryCorporationofChina．Shenyang110035，China)(3．ThefirstAircraftInstitute，AviationIndustryCorporationofChina，Xi’an710089，China)Abst陷ct：Finiteelem
4、entsoftwareisemployedtocreatethefiniteelementmodelofthedouble-s試ebossstruc—ture．Thecrackingpattemisdefinedaccordingtothestaticanalysisresult．Thendesignoptimizationiscarriedoutwiththemaximumcrackpropagationlifeastheoptimizingobjectandtheheigh卜widthratioofthebossstructureasdesigningvariable．Finall
5、y，theeffectsoftheholeradiusandthevolumeofthebossonthefracturecharacteristicofthebossstructurearestudied．Theresultsshowthatthereisanoptimizedheight—widthratiowhichallowedthedouble—sidebossstructuretohaveagooddamagetolerancepropertiesandalighterweight，andsotheresultcanbewidelyappliedinengineering．
6、Keywords：bossstructufe；damagetolerance；stressintensityfactor；crackpropagationlife；designoptimizationO引言飛機結(jié)構(gòu)中常常為了滿足工藝或維修的需要在板上開孔。由于孔邊存在應(yīng)力集中，在疲勞載荷下容易產(chǎn)生裂紋。降低了結(jié)構(gòu)的可靠性及壽命。如何進行孔邊加強提高結(jié)構(gòu)的損傷容限性能是工程設(shè)計人員十分關(guān)注的問題。目前，國內(nèi)外對于結(jié)構(gòu)損傷容限設(shè)計進行了一些研究。文獻[1，2]提出一種基于損傷容限思想的設(shè)計方法；文獻[3]利用遺收稿日期：2010—08—10；修回日期：2010—09一08通信作者：張炯，z
7、hangjiongl@yahoo．com．cn傳算法進行單邊凸臺的損傷容限優(yōu)化設(shè)計；文獻[4—6]研究了壓力容器的開孑L補強；文獻[7]研究了單雙邊孔邊凸臺結(jié)構(gòu)損傷容限設(shè)計對比分析。本文主要利用有限元分析軟件對孔邊雙邊凸臺建模計算，進行以裂紋擴展壽命為目標，凸臺高寬比為變量的計算分析，研究不同凸臺體積、不同孔半徑下最優(yōu)高寬比的變化。1計算模型本文對無限大板孔邊雙邊凸臺含裂紋結(jié)構(gòu)進行分析，結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。為減小邊界對凸臺結(jié)構(gòu)斷裂特性的影響，本
