復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)耐久性-損傷容限分析與試驗.pdf

1、先進復(fù)合材料以其高的比強度和比剛度及其優(yōu)異的抗疲勞性能而廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)的耐久性/損傷容限設(shè)計、分析與試驗是滿足飛機結(jié)構(gòu)完整性要求的重要組成部分，也是現(xiàn)代飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵循的原則之一。因此，為了保證復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟性，必須對復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)進行耐久性/損傷容限設(shè)計及分析，并通過各種層次的試驗對其進行試驗驗證，最終證實全尺寸復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)滿足飛機結(jié)構(gòu)完整性要求。從結(jié)構(gòu)方面防止飛機在整個使用壽命期內(nèi)

2、發(fā)生災(zāi)難性結(jié)構(gòu)破壞，避免造成巨大的人員和財產(chǎn)損失。通常在設(shè)計研制階段就評估結(jié)構(gòu)的性能。這種評估復(fù)合材料構(gòu)件結(jié)構(gòu)的耐久性/損傷容限性能的過程，是一個包含試驗和分析的復(fù)雜過程。通過試驗和分析相結(jié)合，用試驗來驗證分析的結(jié)果，用分析來指導(dǎo)試驗的計劃，這樣就降低了整個試驗的費用同時又增加了可靠性。 本文在分析復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)耐久性/損傷容限設(shè)計、技術(shù)及試驗方法的基礎(chǔ)上，首先應(yīng)用工程界最具權(quán)威性的大型結(jié)構(gòu)數(shù)值分析軟件MSC.PATRAN&N

3、ASTRAN分析系統(tǒng)對某復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)進行了有限元計算，然后概要介紹該結(jié)構(gòu)耐久性/損傷容限試驗過程及結(jié)果。并將理論分析與試驗結(jié)果進行了對比，指出了某復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足和缺點，同時說明了理論分析與試驗結(jié)果出現(xiàn)差異的原因。由此可見，對于飛機結(jié)構(gòu)，尤其是復(fù)合材料飛機結(jié)構(gòu)，理論分析結(jié)果可以指導(dǎo)試驗，但不能代替試驗。 本文正文共分六章，第一章介紹了本文的研究背景和主要研究內(nèi)容；第二章介紹了復(fù)合材料及其耐久性/損傷容限設(shè)計的相關(guān)基