某机型壁板不同焊接结构剪切性能研究

发布时间：2020-06-05 21:45

【摘要】：对飞机机身加筋壁板结构的设计与分析在大型飞机研制过程中是十分重要的一个环节,双光束激光焊接加筋壁板因其可以显著降低构件重量、良好的气密性以及大幅减少装配工作量等优点,已被广泛应用到航空领域中。本文研究内容主要讨论了加筋壁板在剪切载荷下的屈曲与后屈曲力学性能。首先针对双光束激光焊接钛合金加筋壁板开展了剪切试验研究,分析了加筋壁板在受剪状态下的屈曲形式、后屈曲承载性能及失稳形式。构建了加筋壁板与剪切夹具的数值计算模型,对该结构的剪切屈曲及后屈曲性能进行仿真分析,同时研究了连接角片与隔框对加筋壁板剪切承载性能的影响。结果表明:仿真与试验得到的载荷-位移曲线较为吻合,通过特征值屈曲分析得到的屈曲载荷与试验屈曲载荷误差较小;加筋壁板的剪切后屈曲过程中筋条起主要承载作用,后期隔框的轻微变形导致加筋壁板的承载失稳,有无连接角片将影响着加筋壁板的整体刚度。其次针对双光束激光焊接钛合金带口盖加筋壁板设计了剪切试验,分析了带口盖加筋壁板在受剪状态下的屈曲、后屈曲性能及失稳形式。构建了带口盖加筋壁板与剪切夹具的数值计算模型,对壁板的剪切失稳形式及后屈曲承载能力进行仿真计算,并探究了口盖对加筋壁板的承载能力、应力变化及面外变形的影响。结果表明:开口导致此类加筋板的受力较为复杂,无法通过工程上的经验公式进行剪切载荷估算;通过仿真得到的载荷-位移曲线与试验较为吻合,仿真计算得到的屈曲载荷和破坏载荷与试验值误差较小;开口壁板的承载能力及刚度均下降,螺栓紧固口盖对壁板的应力分布与面外变形影响较大。
【图文】：

沈阳航空航天大学硕士学位论文第 1 章 绪 论一直是各国高度重视的焦点，自 20 世纪 60 年代客车和波音两家公司所占领，近年来随着各国对场领域中产生巨大的竞争。2015 年 11 月 2 日，下线，，于 2017 年 5 月 5 日在上海浦东机场顺利发设计大中型商用飞机的能力。而在大型飞机研计与分析是十分重要的一个环节。研制出轻量、使用过程中的寿命、稳定性、经济性以及舒适性

图 1.2 机身分布图构受力时，经常会用到屈曲一词，指的是飞机某结构的位移变化而产生的一种现象。无论多复杂的结构受多复生屈曲现象，所以屈曲这个术语一般用来描述结构受压述结构件在剪切载荷压缩分量下产生变形的行为(即剪切板结构是飞机机身部位应用较多的一类承载结构，在机量化的发展趋势下，要求飞机具有高气动性能和隐身性复杂的气动载荷，并且通过机身部位的桁条、隔框、蒙就转化成拉压、弯扭和剪切的复合载荷。当受这些载荷式为屈曲失稳[4-6]。加筋壁板在发生屈曲后并不会立刻失会继续承受较大载荷，此类结构具有很好的后屈曲承载能力，需要对其后屈曲性能研究以便在实际应用过程中
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V261.34

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本文编号：2698661