大型飞机典型货舱地板下部结构坠撞吸能特性研究

发布时间：2020-12-22 10:26

　　在可生存坠撞事故中,大型运输类飞机货舱地板下部结构首先撞击地面,这部分结构的变形失效模式及对坠撞能量的吸收、对传递到客舱的冲击载荷水平以及客舱结构完整性起到了重要作用。因此,研究货舱地板下部结构在坠撞条件下的失效破坏及吸能特性,是深入理解飞机结构适坠性的关键,是揭示和掌握飞机结构坠撞冲击破坏行为的基础,也是发展坠撞数值分析技术的基础,可以有效支持货舱地板下部结构和整体机身结构的适坠性设计,降低乘员过载,提高结构抗坠撞能力。本文结合民机科研专项项目,建立典型货舱地板下部结构的有限元模型,发展坠撞动力学显式求解方法,用虚拟实验方法研究多种坠撞条件下典型运输类飞机货舱地板下部结构的变形失效模式和能量吸收的坠撞特性。首先,选取货舱地板下部结构中的典型金属材料,开展材料的动态拉伸性能测试试验。试验结果显示,模型中的铝合金材料对应变率并不敏感,在仿真分析中暂不考虑应变率效应。基于准静态拉伸结果,提取出材料的弹塑性指标并拟合出材料的本构模型。其次,基于材料试验结果,选用LS-DYNA显示动力学有限元软件,建立典型货舱地板下部三框两跨结构有限元模型,求解其在垂直冲击载荷下的破坏吸能力学行为;通过分析坠... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 坠撞实验研究
        1.2.2 坠撞仿真研究
    1.3 坠撞运动学分析概述
    1.4 研究内容及创新点
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 创新点
第二章 机身金属材料准静态和动态拉伸试验研究
    2.1 试验件及试验方案设计
        2.1.1 准静态拉伸试验
        2.1.2 动态拉伸试验
    2.2 试验结果处理及分析
        2.2.1 准静态试验结果处理分析
        2.2.2 动态试验结果处理分析
    2.3 本章小结
第三章 货舱地板下部结构有限元模型的建立
    3.1 典型货舱地板下部结构描述
    3.2 网格划分
        3.2.1 单元属性
        3.2.2 网格划分
        3.2.3 网格质量检查
    3.3 紧固件建模
    3.4 有限元分析基础模型建立
        3.4.1 材料设置
        3.4.2 失效设置
        3.4.3 接触和加载
    3.5 本章小结
第四章 货舱地板下部结构坠撞有限元仿真结果分析
    4.1 货舱地板下部结构坠撞仿真分析
        4.1.1 货舱地板下部结构变形过程
        4.1.2 典型部件的变形模式
        4.1.3 冲击载荷分析
        4.1.4 能量特性分析
    4.2 材料失效模型对仿真结果的影响
        4.2.1 不考虑材料与连接失效的情况
        4.2.2 只考虑材料失效的情况
    4.3 连接失效模型对仿真结果的影响
        4.3.1 只考虑连接失效情况
        4.3.2 材料连接均考虑失效情况
    4.4 本章小结
第五章 货舱地板下部结构坠撞实验方案与坠撞特性研究
    5.1 不同实验的坠撞特性研究
        5.1.1 实验模型建立
        5.1.2 不同实验方案坠撞特性
    5.2 不同工况下的坠撞特性研究
        5.2.1 不同冲击能量的坠撞特性
        5.2.2 不同坠撞姿态的坠撞特性
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 今后工作展望
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]民机机身段和舱内设施坠撞试验及结构适坠性评估[J]. 刘小川,郭军,孙侠生,牟让科.  航空学报. 2013(09)
[2]民机客舱下部吸能结构分析与试验相关性研究[J]. 刘小川,周苏枫,马君峰,孙侠生,牟让科.  航空学报. 2012(12)



本文编号：2931603