飛機機身重量預(yù)估與三維疲勞裂紋擴展研究.pdf

1、本次碩士論文的工作包括兩大部分:第一部分:飛機機身重量估算軟件開發(fā)及其應(yīng)用;第二部分:表面疲勞裂紋擴展的三維斷裂力學(xué)研究。
　　 第一部分:飛機機身重量估算軟件開發(fā)及其應(yīng)用首先介紹了機身承力結(jié)構(gòu)重量估算的彎曲梁理論;然后,基于彎曲梁理論,自行開發(fā)了適用于正常布局飛機機身重量估算的軟件FEW(FuselageWeightEstimation);接著,利用FEW分別計算了B720、B727、B737-X、B747、DC8、MD11、

2、MD83、L1101等8種飛機的機身承力結(jié)構(gòu)的重量,并與其實際重量、PDCYL軟件和AAA軟件的計算結(jié)果進行了對比,以說明FEW軟件的有效性;再接著,將FEW軟件計算的各機身承力結(jié)構(gòu)重量與實際的機身承力結(jié)構(gòu)重量、機身總重量數(shù)據(jù)進行線性回歸,得出它們之間的修正關(guān)系公式;最后,利用FEW和這些公式,估算了A320、B737-300、X型客機機身的重量結(jié)果,并與經(jīng)驗方法的估算結(jié)果進行了比較。本此工作對正常布局飛機初步設(shè)計時的機身結(jié)構(gòu)重量估算具

3、有重要的參考意義。
　　 第二部分:表面疲勞裂紋擴展的三維斷裂力學(xué)研究本文以工業(yè)領(lǐng)域普遍存在的表面疲勞裂紋破壞現(xiàn)象為例,對15MnVN鋼板材進行了表面疲勞裂紋擴展試驗;然后采用并發(fā)展了最新的三維斷裂力學(xué)理論方法,提出了適用于三維疲勞裂紋的閉合模型,并以此對表面裂紋擴展的閉合效應(yīng)進行了分析。最后,根據(jù)上述三維裂紋閉合模型,對表面疲勞裂紋的形狀與裂紋擴展壽命進行了預(yù)測模擬。本文提出的三維斷裂方法對預(yù)測機械結(jié)構(gòu)的三維疲勞裂紋擴展具有實