整體加筋壁板裂紋軌跡模擬及控制.pdf

1、整體加筋壁板是現(xiàn)代飛機結構中最常見的典型結構形式，廣泛適用于機身及翼面結構。但其損傷容限設計和斷裂力學特征與傳統(tǒng)的蒙皮與長桁鉚接結構相比有很大的不同，為保證飛機損傷容限長壽命的設計要求，如何能避免整體加筋壁板裂紋貫穿筋條擴展，使之在靠近筋條根部時發(fā)生裂紋轉(zhuǎn)折和止裂現(xiàn)象是目前整體加筋壁板設計的關鍵問題所在，因此整體加筋壁板的斷裂特征研究是目前工程上的一個重要問題。
　　 本文從國外的理論研究及試驗入手，其中理論包括裂紋轉(zhuǎn)折理論和粘

2、聚區(qū)理論，試驗包括波音壁板試驗和雙懸臂梁斷裂試驗。在此基礎上，分析整體加筋壁板的裂紋擴展軌跡及裂紋止裂的控制問題。
　　 本文應用有限元模擬數(shù)值分析方法，結合裂紋擴展方向判據(jù)對整體加筋壁板裂紋的擴展軌跡進行了模擬，對比試驗結論證明了模擬結果和模擬方法的有效性。并詳細討論了不同的筋條參數(shù)對應力強度因子和裂紋轉(zhuǎn)折性能的影響。并通過粘聚區(qū)漸進損傷模型分析了影響整體加筋壁板止裂性能的筋條參數(shù)，通過對于不同參數(shù)下模型的計算結果對比，表明筋