飞机强度计算绪言

飞机强度计算是一门密切结合飞机设计实践的应用科学。目的是协助设计人员寻求安全而又最轻的结构。安全意味着保证飞机在使用过程中不会造成结构的损坏或导致结构丧失使用性。 强度计算是在不断的设针实践过程中和在飞机失事的血的教训下逐渐累积和发展的。伴随着结构型式和结构材料的发展,强度计算的内容在不断的发展。 强度计算包括估计计算,设计计算,比较计算和核验计算。随着飞机设计工作的进展,不断的为设计人员找门路,提措施,比方案和鼓干劲。 事先的核验计算,包括(1)外载荷的确定,(2)构件的内力分析,(3)许用应力的确定和剩余强度系数的计算,以及其它一些特殊问题。 保证飞机的安全,不能单单依靠事先的计算,还要依靠事后的试验和实地使用的考验。试验除设计过程中进行的探索性和验证性试验外,包括试造性生产时的第一、二架飞机的静力试验,动力试验和试飞,以及成批生产时的静力试验。     

AD200玻璃纤维蜂窝夹芯结构强度的建模与分析

提出了AD200 双座轻型飞机玻璃纤维纸质蜂窝夹芯结构有限元分析的建模假设,利用试验测得的玻璃纤维(0/90°),(±45°)材料基本性能数据,按复合材料层合板理论得到了实际结构不同组合铺层的材料弹性常数。用通用有限元程序对AD200 飞机实际结构进行了强度分析,并与静力试验结果进行比较,两者吻合很好。结果表明,模型简化合理,材料试验数据可靠     

飞机结构紧固孔耐久性符合性检查与评估

为确保结构原始疲劳质量获得有效控制,本文研究了制造过程中紧固孔表征的飞机机体结构耐久性,通过符合性检查与评估判断出厂交付使用的飞机机体结构是否拥有设计所预期的耐久性.在总结设计与分析过程中的专家知识和计算方法基础上,完成了相应的检查和评估专家系统.经过试验分析检验,该系统可以很好地对现行飞机结构细节进行耐久性符合性检查与评估,在保证飞机机体结构安全性的基础上,有效提高其经济性.     

某型机后机身平尾颤振模型设计刚度模拟的探讨

本文探讨了飞机低速颤振模型刚度模拟计算的一种方法。用此方法对某种型号飞机的后机身、平尾刚度进行设计计算,试验结果表明,这种计算方法是可行的。     

文摘

协和式飞机大型结构部件的疲劳试验《NASA N 72～29915》本文对协和式超音速运输机的结构组件的疲劳试验进行了报导。飞机的两个主要部段经受了压力、机械载荷以及靜热试验。对疲劳试验的型式和得出的结果进行了讨论。在超音速飞机上应进行许多疲劳和靜强度研制试验,并且结构的被劳和热试验是完全必要的。     

飞机附件的振动问题

本文系就生产试验中所提出的有关飞机附件的振动问题,根据振动的基本理论、结合飞机附件的特点,进行初步分析与计算。 文中探讨了以下四个方面的问题:(一)振动对飞机附件的影响;(二)飞机附件在振动过程中所受的惯性力,(三)振动试验起动或停止时的冲击问题;(四)对焊接而要求密封的附件结构的试验问题。 在第一个问题中,简单地述述了飞机附件产生振动的原因,和附件的形状与各个另件的刚度对振动效果的影响。第二个问题中介招了附件在振动中受力的计算方法和基本公式。第三个问题中引用冲击理论对振动试验起动时的冲量进行了分析和计算。并对附件在振动过程中的冲击提出一个粗略的计算方法、以供进一步探讨。在第四个问题中、对于焊接而要求密封的附件需要试验的内客和要求,提出了几点意见作为生产单位设计部门制订产品试验规范时的参考。     

飞机舵机作动器局部应力与疲劳寿命分析

通过有限元分析软件ANSYS Workbench对飞机舵机作动器进行了力学分析建模,通过引入非线性接触设置模拟了作动器筒体的实际工作的接触效应,分析了结构在复杂工作状态下的局部应力分布,并且根据第四强度理论校核了结构的静强度设计;然后,在静力分析的基础上,根据第一强度理论确定结构的疲劳危险点,并结合名义应力法和线性累积损伤理论估算了结构在设计疲劳谱下的疲劳寿命。本文的分析流程可以给工程设计单位在处理类似复杂航空结构的静强度与安全寿命设计问题方面提供参考。     

全尺寸火箭发动机壳体破坏实验及其在轻重量设计中的应用

为更好地设计并达到导弹系统的设计要求,对火箭发动机壳的轻重量设计引进新的设计准则是很重要的。这个设计准则要求参照材料双轴极限强度来取的壳结构的安全度。这种材料的双轴极限强度一般都是通过缩尺柱形箱体破坏试验取的。但是由于半径/厚度之比不同,工程师经常对缩尺模型数据用于全尺寸导弹壳体有疑议。此外,计算火箭发动机壳体园柱部分双轴应力场中主应力的强度理论是用Huber-Henkey-VonMises破坏能量理论。然而这理论的基本推导是基于虎克定律,所以限制这个理论最大使     

结构破坏概率预示技术

在宇航工程中，预示结构的破坏概率、计算结构的可靠性是型号设计中的重要任务。传统的结构设计和强度计算方法都是针对确定性结构和载荷环境参数的，无法直接考虑材料性能、结构几何参数的分散性，本文将随机摄动技术、传递函数理论和有限元程序结合在一起，提出了一种预示结构破坏概率、计算结构可靠度的途径。简单的实全表明，这种途径是走得通的。     

基于拓扑优化技术的飞机普通框设计方法研究

为了能够合理地降低飞机结构重量系数,针对飞机结构件,以普通框为研究对象,通过对“敏度阈值”的改进,提出“敏度变阈值”概念,并与“约束补偿”策略结合而形成拓扑优化算法,用于普通框的材料布局设计。以一轻型飞机的后段某一普通框为例,拓扑优化结果表明：(1)等材料设计时,刚度提高百分之四十;(2）等刚度设计时,材料用量减少百分之三十。由此可以得出：(1)基于“敏度变阈值”的拓扑优化算法用于飞机普通框改进设计是可行的和有效的;(2)给出了一种具有可操作性的设计方法,用以实现框结构“等刚度”的设计思想;(3)所给出的方法易于飞机结构设计人员接受与掌握,并且具有工程实用价值。     

安全的第一道关

飞机维修是飞行安全的第一道关,只有经过"体检",完全适航的飞机,才能够安全地完成飞行任务。因此,飞机每一次降落,每一天入库后,都会有维修人员在为飞机做着检查,为我们的安全把好第一道关。     

基于正弦振动的起落架舱耐久性分析

以某飞机起落架舱为研究对象,开展了基于Miner线性累积损伤理论的正弦振动耐久性分析。结合正弦振动扫频分析,基于共振峰假设,建立一种简化的损伤累积计算公式,通过程序计算出结构的每个节点在各个振动方向的损伤累积。建立了起落架舱有限元模型,利用正弦扫频分析得到的应力随频率变化曲线以及典型材料的S-N曲线,进行耐久性分析,为该结构的正弦扫频试验提供了依据,可为类似试验开试前的耐久性分析提供参考。     

加筋板结构强度分析软件STRANAS设计和应用

以<飞机设计手册>为基础、试验数据为依托,研究了加筋板在面内和面外载荷作用下拉伸强度、压缩强度、剪切强度、拉压剪复合强度和拉压剪与内压复合强度计算方法.在此基础上研发了加筋结构强度分析模块,以及前后置处理模块,形成了加筋板强度分析软件STRANAS.软件以MSC/PATRAN为平台,综合集成了型材剖面特性库、材料库,实...     

无控弹头再入段最大横向过载情况安全系数的统计分析

在理论计算、飞行试验遥测结果和统计理论的基础上,本文用结构可靠性设计方法对无控弹头再入段最大横向过载情况安全系数进行了研究。研究结论是:对再入段最大横向过载情况安全系数取1.0与再入段最大轴向过载情况安全系数取1.5具有相同结构可靠性0.9999。从而避免了再入段最大横向过载情况结构强度不必要的过分保守,并为解决弹头设计的有关问题提供了依据。     

球面三角在飞机设计制造中的应用

球面三角在飞机设计制造中应用较多。它可根据飞机理论图给出的条件,计算有关飞机结构中的空间角度,用以设计和绘制飞机模线,作为制造飞机样板→模具→零件的原始依据,以保征飞机装配的协调。本文根据作者的亲身实践,介绍了在若干机种上成功运用球面三角的典型实例。     

飞机设计中的颤振综合分析

Ｋ８教练飞机设计中的颤振分析包括数值计算、风洞试验、地面试验和飞行试验等工作,这些工作是在飞机设计和制造的不同阶段进行的,且彼此相关密不可分。文中对每一项工作作了评述。指出若仅采用其中的某一项分析或试验表明飞机的颤特性尚有不充分之处。只有将各种分析和试验结果进行相互验证、比较和修正,并进行综合分析,才能得出该飞机颤振安全的正确结论。     

实心/空心杆结构的损伤容限与疲劳寿命估算

对飞机辅助动力装置的支撑杆(实心和空心)的损伤容限进行了研究.该研究探索一旦支撑杆损伤出现微小裂纹,飞机是否还能够安全着陆.首先,计算了两种可能用作支杆结构的裂纹应力强度因子KI,并提出了等应力强度因子的计算模型iso-KI,该模型避免使用材料参数,采用有限元法计算裂纹.然后,将问题进行了参数化,对于不同的材料、内外径比(Din/Dout)及外部裂纹扩展角(θ),得到了通用的应力强度因子KI与裂纹尺寸的关系.最后,用面向对象编程方法,将计算结果集成到程序中,在有统计载荷谱的情况下,可以估算出支撑杆的损伤容限寿命.     

测压平膜片的设计计算

本文主要探讨如何按线性度设计计算测压平膜片。按线性度设计的主要优点是能较全面而合理地处理灵敏度,结构尺寸大小,线性度,迟滞或强度之间的相互关系。     

一种飞机升降舵需用功率的计算方法

为提供舵面需用功率的计算依据,对工程作动器的设计提供理论支撑,提出了一种飞机升降舵需用功率的计算方法,通过不同类型飞机实例进行计算。首先,针对不同种类的工况进行阐释,并详述速率计算所用的评价准则;然后,提出带载荷平均速率计算方法步骤,分析铰链力矩特性;最后,通过计算空载速率,分析舵面需用功率,并进行计算分析。计算结果表明,该方法计算出的需用功率不仅保证稳定裕度,且与舵面载荷具有理论相关性,设计结果安全合理,对工程设计具有实用指导意义。     

《强度与环境》征稿简则

一、《强度与环境》季刊是“强度与环境专业技术情报交流网”网刊,是关于导弹、宇航器及其运载工具结构强度与环境工程方面的专业技术刊物。创刊于1973年。二、《强度与环境》报道内容侧重振动、冲击、噪声、失重、碰撞等环境条件和结构静、动、热强度、稳定性及结构可靠性方面的理论和试验报告,试验技术报告;有关传感器、仪器、设备研制和应用方面的技术报告;及以上述专业国内外发展情况与动向的述评。也适当刊登上述专业的专题讲座和科学管理方面的文章。三、《强度与环境》读者对象为从事导弹、宇航器及其运载工具结构强度与环境工程研究、试验和设计方面工作的工程技术人员以及高等学校有关专业的师生。对从事一般结构强度与环境工程方面研究、试验、设计和计划管理工作的技术人员,也有一定参考价值。