考虑破损安全的民机复合材料典型连接区结构优化设计方法研究

针对民用飞机复合材料典型连接区结构,根据适航条款的有关要求,对于失效后能够引起灾难性事故的结构必须依据适航要求开展损伤容限分析评估,其中破损安全性能分析是损伤容限分析评估的重要组成部分。典型复材重要连接区,需定义为破损安全-多传力路径结构,对于破损安全设计要求,考虑一个结构单元由于任何原因失效,其剩余结构必须能够在一定时间段内承受限制载荷直到损伤/破坏在规定的维修计划(间隔)中被发现。对于多传力路径要求,在一条传力路径失效后,载荷能够通过剩余传力路径进行重新分配。本文首先在优化初始构型的基础上,详细定义了民用飞机复材典型连接区域的破损安全失效模式和分析场景。围绕初始优化构型,基于破损安全分析范畴定义,建立了破损安全强度分析方法,并开展了相关破损安全强度计算,识别出初始优化构型安全裕度薄弱的位置并进行补强。所提方法有助于暴露初始强度设计的薄弱位置,并有效提高复材典型连接区结构的破损安全性能。