飞机撞击载荷的分析模型改进与应用研究
发布时间：2021-07-08 17:54
伴随国际上历次重大灾害事故的发生,核电结构抵御大飞机撞击的相关安全防护标准显著提升,抗大飞机撞击安全分析已经成为核电结构设计中的必要内容。目前,精细化数值模拟飞机撞击安全壳结果准确,但由于模型建立复杂、计算耗时长等缺陷,工程中往往采用飞机撞击荷载曲线以进行结构设计和安全性评估。在飞机撞击研究中,Riera撞击荷载曲线模型被普遍使用。Riera公式基于动量提出,在评估小飞机撞击时较为准确,但由于动量定理的短撞击持时、常速度假定,使得其在商用大飞机撞击分析中会大幅高估撞击载荷,存在适用性的问题。本文基于波音767-200ER和空客A340-300两种大飞机的精细化模型,运用经典显式非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,进行了两种商用大飞机撞击刚性墙全过程的细致非线性冲击模拟,并开展了下列研究:首先,在数值模型方面,将有限元分析的撞击力结果与经典的Riera方法结果进行对比,结果表明两者吻合较好,证明了飞机材料本构模型以及分析方法的适用性和有效性。同时讨论了飞机模型的失效应变对撞击荷载曲线的影响。通过比较不同失效应变的对比结果,发现材料的失效应变对飞机撞击力的峰值影响不大,但对飞机...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
F-4全尺寸飞机撞击试验
大连理工大学专业学位硕士学位论文-5-图1.2试验中不同时刻的图片Fig.1.2Photosatthedifferenttimeintheexperiment1.2.2数值模拟Kukreja[18]使用波音707和空客A300的撞击力曲线,评估了大型飞机撞击预应力安全壳时安全壳的承受能力；朱秀云等[19]基于荷载时程分析法，进行了波音707-320商用飞机撞击钢板混凝土结构安全壳的有限元分析，结果表明即使在安全壳最不利撞击部位的冲击作用下，飞机撞击对该安全壳的影响较小，并且增大钢板的厚度能够减小冲击作用下结构的响应。Dundulis等[20]使用F-4战斗机撞击荷载曲线研究了飞机撞击核电站结构时的完整性。李亮等[21]使用非线性有限元分析程序LS-DYNA，采用欧洲压水堆EPR核电厂所使用的超设计基准事件大型商用飞机恶意撞击安全壳的等效荷载曲线和波音707-320等效荷载曲线分别作用在某反应堆安全壳上，比较了两种不同的荷载曲线对相同反应堆安全壳的响应。左家红[22]将撞击荷载曲线加载到秦山核电厂安全壳上，研究了军用训练机意外坠毁撞击安全壳时的破坏情况，模拟结果表明秦山核电厂安全壳满足安全性要求。李小军等[23]利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA进行了飞机撞击混凝土结构的数值模拟，选用4种不同的混凝土材料模型，在同一接触算法和同一失效准则下，分析了4种材料模型在模拟冲击作用下混凝土结构破坏效应的能力。徐征宇[24]利用LS-DYNA软件对波音737撞击AP1000安全壳进行了有限元分析，认为安全壳能够抵御飞机的撞击，不会使安全壳发生贯穿破坏。Lu等[25]建立了3种不同精细程度的波音767飞机和安全壳有限元模型，分析了不同精细程度下飞机撞击结果的不同，结果表明模型精细度的降低会导致壳体的损伤程度减小，因此在建立飞机模型时，要尽可能建立精细化飞机模型。汤胜文[26]建立了波音757飞?
大连理工大学专业学位硕士学位论文题目-12-图2.1两架飞机模型的质量分布Fig.2.1Massdistributionoftheaircraftmodel(a)波音767-200ER模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国核电行业发展现状[J]. 水泵技术. 2019(05)
[2]中国核电行业发展现状和前景[J]. 电器工业. 2019(10)
[3]国际核电建设与中国核电发展趋势[J]. 陈咏昶. 黑龙江生态工程职业学院学报. 2019(04)
[4]核电站在大型商用客机撞击下损伤破坏研究进展[J]. 方秦,吴昊,张涛. 建筑结构学报. 2019(05)
[5]大型商用飞机撞击核安全壳破坏效应的数值模拟[J]. 吴婧姝,张兴斌,潘蓉. 工业建筑. 2016(10)
[6]飞机撞击建(构)筑物研究进展[J]. 刘晶波,韩鹏飞,林丽,陆新征,岑松. 爆炸与冲击. 2016(02)
[7]飞机撞击荷载计算模型中压溃力选取分析[J]. 韩鹏飞,刘晶波,陆新征,林丽,岑松. 工程力学. 2016(02)
[8]飞机撞击下核电厂安全壳载荷曲线相关问题研究[J]. 温丽晶,张春明,刘海庆,许泽建,段卓平,欧卓成. 安全与环境学报. 2015(06)
[9]AP1000钢筋混凝土屏蔽厂房抗大型商用飞机撞击分析[J]. 程书剑,王晓雯,葛鸿辉,夏祖讽,黄小林. 核动力工程. 2015(05)
[10]基于荷载时程分析法的飞机撞击反应堆安全壳的对比研究[J]. 李亮,潘蓉,朱秀云,胡勐乾,詹佳硕. 工业建筑. 2015(09)
硕士论文
[1]核电站外安全壳冲击荷载与冲击响应研究[D]. 汤胜文.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3272052
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
F-4全尺寸飞机撞击试验
大连理工大学专业学位硕士学位论文-5-图1.2试验中不同时刻的图片Fig.1.2Photosatthedifferenttimeintheexperiment1.2.2数值模拟Kukreja[18]使用波音707和空客A300的撞击力曲线,评估了大型飞机撞击预应力安全壳时安全壳的承受能力；朱秀云等[19]基于荷载时程分析法，进行了波音707-320商用飞机撞击钢板混凝土结构安全壳的有限元分析，结果表明即使在安全壳最不利撞击部位的冲击作用下，飞机撞击对该安全壳的影响较小，并且增大钢板的厚度能够减小冲击作用下结构的响应。Dundulis等[20]使用F-4战斗机撞击荷载曲线研究了飞机撞击核电站结构时的完整性。李亮等[21]使用非线性有限元分析程序LS-DYNA，采用欧洲压水堆EPR核电厂所使用的超设计基准事件大型商用飞机恶意撞击安全壳的等效荷载曲线和波音707-320等效荷载曲线分别作用在某反应堆安全壳上，比较了两种不同的荷载曲线对相同反应堆安全壳的响应。左家红[22]将撞击荷载曲线加载到秦山核电厂安全壳上，研究了军用训练机意外坠毁撞击安全壳时的破坏情况，模拟结果表明秦山核电厂安全壳满足安全性要求。李小军等[23]利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA进行了飞机撞击混凝土结构的数值模拟，选用4种不同的混凝土材料模型，在同一接触算法和同一失效准则下，分析了4种材料模型在模拟冲击作用下混凝土结构破坏效应的能力。徐征宇[24]利用LS-DYNA软件对波音737撞击AP1000安全壳进行了有限元分析，认为安全壳能够抵御飞机的撞击，不会使安全壳发生贯穿破坏。Lu等[25]建立了3种不同精细程度的波音767飞机和安全壳有限元模型，分析了不同精细程度下飞机撞击结果的不同，结果表明模型精细度的降低会导致壳体的损伤程度减小，因此在建立飞机模型时，要尽可能建立精细化飞机模型。汤胜文[26]建立了波音757飞?
大连理工大学专业学位硕士学位论文题目-12-图2.1两架飞机模型的质量分布Fig.2.1Massdistributionoftheaircraftmodel(a)波音767-200ER模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国核电行业发展现状[J]. 水泵技术. 2019(05)
[2]中国核电行业发展现状和前景[J]. 电器工业. 2019(10)
[3]国际核电建设与中国核电发展趋势[J]. 陈咏昶. 黑龙江生态工程职业学院学报. 2019(04)
[4]核电站在大型商用客机撞击下损伤破坏研究进展[J]. 方秦,吴昊,张涛. 建筑结构学报. 2019(05)
[5]大型商用飞机撞击核安全壳破坏效应的数值模拟[J]. 吴婧姝,张兴斌,潘蓉. 工业建筑. 2016(10)
[6]飞机撞击建(构)筑物研究进展[J]. 刘晶波,韩鹏飞,林丽,陆新征,岑松. 爆炸与冲击. 2016(02)
[7]飞机撞击荷载计算模型中压溃力选取分析[J]. 韩鹏飞,刘晶波,陆新征,林丽,岑松. 工程力学. 2016(02)
[8]飞机撞击下核电厂安全壳载荷曲线相关问题研究[J]. 温丽晶,张春明,刘海庆,许泽建,段卓平,欧卓成. 安全与环境学报. 2015(06)
[9]AP1000钢筋混凝土屏蔽厂房抗大型商用飞机撞击分析[J]. 程书剑,王晓雯,葛鸿辉,夏祖讽,黄小林. 核动力工程. 2015(05)
[10]基于荷载时程分析法的飞机撞击反应堆安全壳的对比研究[J]. 李亮,潘蓉,朱秀云,胡勐乾,詹佳硕. 工业建筑. 2015(09)
硕士论文
[1]核电站外安全壳冲击荷载与冲击响应研究[D]. 汤胜文.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3272052
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3272052.html
