[發明專利]一種加筋壁板損傷容限特性分析方法

有效

• 申請號: 201410713040.0
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104330253A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 劉旭;徐力君;賈大煒;王東方
• 申請（專利權）人: 中航沈飛民用飛機有限責任公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本發明涉及一種加筋壁板損傷容限特性分析方法，屬于結構損傷容限設計領域。

背景技術

在航空設計領域，現代大型運輸機大都采用損傷容限設計理念進行設計，而在整個損傷容限分析中，機身、機翼蒙皮壁板損傷容限分析在整個損傷容限分析中占有極其重要地位，但是其分析難度高、工作量大，計算時間久，且由于分析結果的不可靠性，大多需要單獨的研發或相關試驗進行驗證。同時國內在大型運輸機設計方面還處于初期階段，損傷容限分析方面還遠未成熟，只能夠進行簡單的加筋分析。目前國內對于加筋壁板的損傷容限沒有提供詳細的分析方法或者運算工具，其分析僅僅是從一些設計手冊中查找圖表，而這些圖表只是特定結構的結果，無法考慮實際結構在幾何構型、加載情況或者加工工藝等發生的變化，其分析結果的完整性及可靠性遠遠不足，而從保守的角度設計角度出發，又導致了飛機結構的厚重從而帶來了設計成本的增加。

發明內容

本發明的目的是針對現有方法的不足，提供一種快速、準確的加筋壁板損傷容限評估方法。本方法在設計初期及后期均有著廣泛的應用空間，可以極大的提高分析的準確性，從損傷容限的角度保證飛機服役安全。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

一種加筋壁板損傷容限特性分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：選取典型截面位置對加筋壁板結構進行評估，確定影響因素；

其中，所述的截面位置：包括典型的剖面位置及除開口和連接結構外的具有代表性的蒙皮曲率的結構位置，具體為：機身頂部、底部、左右兩側；影響因素包括，幾何特性——即筋條對于蒙皮上裂紋擴展的作用、鼓脹效應及載荷因素；

步驟二：應用工程方法求取基本加筋影響系數β_加筋；

具體過程如下：

將加筋板結構分為無筋條的壁板和筋條兩部分，其中壁板受到單軸的拉應力即垂直于裂紋方向，以及一系列的釘載，筋條受到的是緊固件載荷的反作用力；該壁板可視為三種構型的疊加，包括：①受到均勻拉應力的有裂紋的板；②施加集中力，即釘載，但不包含裂紋的板；③考慮裂紋表面受到的分布載荷的板；

所述的第①個構型的應力強度因子計算公式為：

Kσ=σπa]]>

第②個構型的應力強度因子計算公式為：

K＝0

第③個構型的應力強度因子計算公式為：

KF=-2πaπ∫0ap(x)dxa2-x2]]>

其中，