[發(fā)明專利]一種基于概率統(tǒng)計理論的飛機復合材料結構沖擊能量截止值確定方法

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• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN109033610A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄭雙;賈大煒;支晗;劉旭;何續(xù)斌;黃文超
• 申請（專利權）人: 中航沈飛民用飛機有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 鄭賢明

1.一種基于概率統(tǒng)計理論的飛機復合材料結構沖擊能量截止值確定方法，其特征在于，其步驟為：

1)定義兩個能量截止值出現的概率P_a以及能量截止值計算公式：

P_a＝P_o×P_e

其中：P_a——每次飛行遇到能量E≥E_co的沖擊概率；

P_o——沖擊事件出現概率；

P_e——沖擊事件中損傷能量大于E_co的概率；

2)收集服役飛機日常運營過程中的內外表面的使用損傷數據，按照可能的損傷源、損傷形式、損傷類型及部位進行分類、分析，得出金屬機身的損傷威脅統(tǒng)計分析結果，建立損傷數據庫；

3)根據飛機結構在低速沖擊載荷下的損傷過程與損傷機理，建立低速沖擊有限元模型，選擇材料本構關系，建立沖擊能量與沖擊損傷表征參數的定量關系；

4)根據已知的能量沖擊獲得損傷尺寸，建立低速沖擊試驗方法，利用試驗結果對分析模型進行驗證；

5)結合第三步建立的數值分析方法，外加使用試驗驗證修正，建立一套針對飛機結構由損傷信息逆推導沖擊能量的方法，從而將獲取的數據信息轉化為沖擊能量，進而確定飛機結構的沖擊能量分布；

6)對第五步確定的沖擊能量水平分布進行概率統(tǒng)計分析，建立超越概率和沖擊能量的關系，并且進行擬合獲得能量概率模型P_e；

7)獲得損傷發(fā)生的概率P_o，將P_o以及第六步獲得P_e帶入第一步的計算公式計算得出沖擊能量截止值。

2.根據權利要求1所述的一種基于概率統(tǒng)計理論的飛機復合材料結構沖擊能量截止值確定方法，其特征在于：所述的步驟3)中，材料本構關系的選擇方法具體為：由于金屬受沖擊過程有可能發(fā)生塑性變形，因此選擇含有塑性特性的材料本構關系，依據手冊或者試驗結果獲得彈塑性應力-應變曲線以表達材料本構關系。

3.根據權利要求1所述的一種基于概率統(tǒng)計理論的飛機復合材料結構沖擊能量截止值確定方法，其特征在于：所述的步驟5)中，建立針對飛機結構由損傷信息逆推導沖擊能量方法的具體步驟為：模擬沖擊頭沖擊金屬板的響應，對沖擊頭施加不同沖擊速度以達到獲取不同沖擊能量的目的，進行一系列的沖擊分析，當沖擊獲得的凹坑深度與數據庫中的凹坑數據值吻合時，認為此時沖擊能量為造成沖擊損傷的能量。