● 摘要
框板结构具有良好的承力性能，但在大压载作用下的失稳问题以及冲击载荷作用下的动响应问题仍然比较突出。本文根据某实际飞机框板结构，利用有限元软件建立了简化的几何模型及其有限元模型，进行了稳定性和动响应研究。 本文第一部分内容对框板结构进行了特征值屈曲分析。首先计算了腹板厚度、开孔直径、筋条厚度三个尺寸参数的不同取值组合时，框板结构的屈曲临界载荷。其次，利用VC++开发了灵敏度分析和趋势分析系统。灵敏度分析利用编写的的极差法和方差法计算了框板结构不同尺寸比例参数对屈曲临界载荷的灵敏度；趋势分析利用Kriging算法建立了临界载荷与各个尺寸比例参数关系的近似模型，最终给出了它们之间的关系曲线。结果表明趋势分析曲线预测值与有限元计算值吻合较好。第二部分采用弧长法对框板结构的后屈曲性能进行了分析。通过引入不同比例的初始缺陷值，考察了结构对初始缺陷的敏感性。计算了典型框板结构的后屈曲载荷—位移曲线，确定了后屈曲失效模式和危险部位。最后研究了腹板厚度、开孔直径、筋条厚度对后屈曲性能的影响。第三部分采用显式直接积分法，计算了结构在动载荷作用下的位移—时间响应。根据框板动响应计算结果定性分析了加速度对各部件影响的相对大小，据此将各部件进行分组并采用不同方法进行质量放大。结果表明所采用的分组质量放大模式，在保证计算精度的基础上，可以大大提高计算效率，节省计算时间。