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题目:基于DFR方法的飞机壁板拉压疲劳分析修正方法研究

关键词:拉压疲劳, DFR方法,等寿命线,有限元,TCD

  摘要



飞机结构中大量采用壁板结构,并用铆钉等紧固件加以连接。由于开孔的存在就有应力集中,孔边也就成了裂纹萌生的关键部位。因此在飞机设计的疲劳校核阶段需要对壁板连接结构进行疲劳分析。在飞机结构(如机翼上壁板)的疲劳载荷谱中,经常存在平均应力为压缩应力的情况,原有的DFR方法在进行拉压疲劳分析时结果常常过于保守。本文主要研究了拉压载荷下飞机壁板的疲劳分析方法。

本文对平均应力对DFR方法的影响和拉压载荷下壁板连接结构疲劳危险部位局部应力影响因素两方面进行研究。通过试验和理论推导,得到了通过分段方法描述的等寿命线:应力比R>−1时,仍然采用原DFR方法的等寿命假设;当R<−1时,可以采用SWT模型拟合得到等寿命线;同时,通过有限元模拟,从简单的二维模型情况到复杂的三维模型,得到了各种参数对局部应力比修正系数CR的影响规律;在等寿命线和局部应力比研究的基础上,提出了基于等寿命线和基于局部应力比的修正方法;最后,通过试验验证了现有的修正方法和本文提出的基于等寿命线和局部应力比的修正方法。