典型飞机模拟结构冲击载荷测试研究

发布时间：2021-12-11 16:51

　　为了开展核电站防护的自主研究,需要进行大型飞机模型撞击靶体试验。撞击过程产生的冲击载荷非常大,利用载荷测量感应系统成本将会非常大,而且无法保证能够测到冲击载荷,因而需要建立动态载荷测试方法,即在大型飞机模型撞击可移动靶体试验中,通过测量靶体的加速度变化过程,间接得到靶体受到的动态冲击载荷变化过程。本文根据大型商用飞机的结构特点与破碎特性,设计了6种典型飞机模拟结构,配合尼龙托组成典型飞机模型。根据试验需要,设计了对应的可移动靶体。通过Riera公式预估靶体受到的最大冲击载荷以及靶体的最大加速度,选用合适量程的力传感器和加速度传感器。计算典型飞机模型的压损力,可以得到典型飞机模型的最大加速度,选取合适的弹载加速度传感器。最后选用DISAR测量靶体的速度变化过程,高速摄影记录典型飞机模型的破碎飞散过程。通过试验,验证了试验方案的可行性,为建立中型、大型飞机模型撞击可移动靶体试验奠定了基础。通过试验测量撞击过程中靶体受到的冲击载荷、靶体加速度、靶体速度、典型飞机模型加速度等,为理论分析和数值模拟提供了依据。通过对试验所测数据进行对比分析,验证了试验所测数据的正确性。将靶体加速度乘以靶体质量,... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 前人研究概述
        1.2.1 理论分析
        1.2.2 实验研究
        1.2.3 数值模拟
    1.3 目前存在的问题
    1.4 本文的研究内容
第二章 典型飞机模型撞击靶体试验设计
    2.1 引言
    2.2 典型飞机模拟结构
        2.2.1 飞机结构分析
        2.2.2 典型飞机模拟结构的设计
    2.3 可移动靶体
    2.4 轻气炮
    2.5 测试系统设计
        2.5.1 高速录像系统
        2.5.2 靶体受到的冲击载荷时程曲线测试系统
        2.5.3 靶体加速度时程曲线测试系统
        2.5.4 典型飞机模型的加速度时程曲线测试系统
        2.5.5 靶体速度时程曲线测试系统
    2.6 小结
第三章 试验结果与对比分析
    3.1 概述
    3.2 试验结果
        3.2.1 碰撞过程
        3.2.2 靶体受到的冲击载荷时程曲线
        3.2.3 靶体结构的加速度时程曲线
        3.2.4 典型飞机模拟结构的加速度时程曲线
        3.2.5 靶体的速度时程曲线
    3.3 典型飞机模拟结构碰撞前的速度对比
    3.4.靶体结构的速度对比
        3.4.1 加速度传感器与DISAR所测靶体结构速度时程曲线对比
        3.4.2 理论计算与DISAR所测撞击结束后靶体的速度
    3.5 力传感器与加速度传感器所得冲击载荷时程曲线对比
    3.6 小结
第四章 典型飞机模拟结构冲击载荷的理论计算
    4.1 概述
    4.2 压损力分布
        4.2.1 线密度分布计算
        4.2.2 压损力分布计算
    4.3 冲击载荷时程曲线的理论计算
    4.4 力传感器与理论计算所得冲击载荷时程曲线对比
    4.5 小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机对核安全壳撞击破坏效应的数值模拟[J]. 张涛,方秦,吴昊,龚自明.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2014(04)
[2]大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房荷载研究[J]. 刘晶波,郑文凯.  振动与冲击. 2014(06)
[3]内陆核电发展形势分析[J]. 赵小辉,邹树梁,刘永.  南华大学学报(社会科学版). 2012(03)
[4]飞机撞击核岛屏蔽厂房的有限元分析[J]. 徐征宇.  核科学与工程. 2010(S1)
[5]关于核电厂防大型商用飞机撞击的要求——核电发展面临的新挑战[J]. 汤搏.  核安全. 2010(03)
[6]CNP1000安全壳抗震分析[J]. 凌云,王晓雯,袁芳.  核技术. 2010(02)
[7]我国核电的建设形势及思考[J]. 祁恩兰.  电力建设. 2009(05)
[8]受端合理配置核电的重要性及其在改善电网运行状态和增强主网架结构中的作用[J]. 卫蜀作,蔡邠.  电网技术. 2008(10)
[9]飞机撞击核反应堆安全壳的动力学分析[J]. 李笑天,何树延.  核动力工程. 2004(05)
[10]秦山核电厂安全壳在飞机撞击下的非线性分析[J]. 左家红.  核科学与工程. 1992(01)

硕士论文
[1]大型商用飞机撞击核电站屏蔽厂房的荷载研究[D]. 郑文凯.清华大学 2013



本文编号：3535034