典型机翼整体壁板止裂特性分析及优化设计

通过断裂力学的方法,应用大型有限元软件,分析典型加筋机翼整体壁板几何参数对止裂特性的影响。对各种参数下多筋条铝合金整体加筋壁板,裂纹从断裂筋条下向两侧均匀扩展的开裂模式,进行剩余强度的计算。采用遗传算法对典型加筋整体壁板参数进行优化设计,该计算与设计是根据中心加强件断裂的蒙皮双跨裂纹最大损伤范围的建议进行的。其能找出满足裂纹处在双跨筋条间距以内被有效止裂的条件下,使结构重量最轻的参数,为保证剩余强度下进行结构减重设计提供参考。

典型机翼整体壁板止裂特性分析及优化设计探讨

相对于传统的组合壁板来说,机翼整体加筋壁板有着更加优异的防腐性、制造成本也更低,还有着更长的疲劳使用寿命。但从实际情况来看,整体壁板在损伤容限性能方面则相对欠缺,尤其是在裂纹扩展到筋条上时,破坏筋条无法达到止裂效果,甚至会在一定程度上影响结构本身的稳固性。本文通过建立有限元模型和计算,结合结构剩余强度特征曲线分析了典型机翼整体壁板止裂特性,在明确加筋板开裂形式的基础上提出了基于胶接止裂条的破损安全设计这一优化形式,旨在为相关研究人员提供参考。

大型飞机整体壁板损伤断裂分析方法

通过对大型飞机整体壁板结构的损伤断裂特性分析,在壳体断裂力学统一计算理论框架下,将扩展有限元应用于大型飞机整体加筋壁板结构损伤断裂计算;实现了大尺寸加筋板壳结构断裂参数的精确求解;通过采用基于应力强度因子和能量释放率的三维壳体断裂准则,建立了以结构重量、裂纹扩展长度和壳体剩余寿命等多参数设计目标的大型飞机整体壁板损伤断裂分析方法,以及综合考虑壁板厚度、加筋截面面积和间距的参数优化方法,并给出了工程试验件的设计与验证结果。