飞机蒙皮对接处结构疲劳性能研究.pdf

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1、基础及前沿中国科技信恩2014年第Og期·CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONMay．2014飞机蒙皮对接处结构疲劳性能研究蔡玲中国商飞上海飞机设计研究院强度研究部，上海2o1210nvestigatiOnsonfatigueperformanveofaircraftskinbuttjointCaiLingShanghaiAircraftDesignandEesearchInstitute，Shanghai，2O1210，China摘要本文旨在通过研究飞机中常

2、见的蒙皮对接处结构连接形式，对比常见的两种对接形式蒙皮端部的钉载，得出更优的结构设计。分别对第一种连接方式进行工程分析和有限元分析，对第二种连接进行有限元分析，得出对于第一种连接方式，有限元分析和工程分析结果一致；相对于第一种连接方式端部载荷降低了4O％。从传载比的计算结果可以看出第二种连接方式明显降低了蒙蔡玲皮端部连接处的传载比，明显改善了该危险部位的疲劳细节，而且采用了指形板，达到减重效果，符合运营商的经济性要求。蔡玲(1983一)女，关键词江苏盐城人，汉族．中国商飞上海飞机蒙皮对接；钉载；

3、指形板设计研究院，硕士Abstract工程师，研究方向为结构、疲劳断Thisessaymeanstocomparethenailloadsof2commonkindsofskinbuttjointby裂与可靠性分析。researchingcommonbuttjointstructureofaircraftskins，andfinallytriestooptimizethestructuredesign．Finiteelementanalysisandengineeringanalysiswasm

4、adeonthefirstbuttjointmethodandfiniteelememanalysiswasmadeonthesecondwayrespectively．Theresultshowsthatfiniteelementanalysisfitsengineeringanalysisonthefirstmethod，andthebuttjointloaddecreased40％．Recordingtotheresult，thesecondwayreducesloadratioonthe

5、skinbuttjointdramatically，andimprovesthefatigueinthisdangerouszone．Meanwhile，thefingerplateisadopted，andthereductionisachievedwhichmatchestheeconomicalrequirementbytheoperator．KeywOrdsskinbuttjoint；jointload；fingerplate中图分类号V214．8DOL：10．396／j．issn．10

6、01-8972．2014．09．009随着经济发展以及航空技术的发展，人们越来越多的桁对接、蒙皮对接等等，对接部位的疲劳性能至关重要。选择飞机出行，飞行安全是至关重要的。在民用飞机空难机身上蒙皮有环向对接和纵向对接，本文重点讨论机身蒙调查中发现，空难主要存在3类原因，分别为人为因素、皮在纵向对缝处的连接形式。当机身承受气密载荷时，对环境因素和结构或机械故障。人为因素占80．5％，而结构或接带板与蒙皮连接时就会产生疲劳细节，端部的钉连接处机械故障占6．5％。而飞机结构中各个连接部位是重点关注成为危

7、险部位，如图1所示，对接处连接方式有两种，第对象，以此降低结构或机械故障出现的概率，提高飞机的一种是连接板直接和蒙皮连接；第二种在连接板和蒙皮之安全性，同时也要考虑飞机结构的重量，尽量采用更轻的间增加一层指形板。分析端部钉孔的载荷，第一种为典型结构设计，从而提高飞机的经济性。本文将通过研究蒙皮的单剪结构，分别采用工程算法和有限元分析，第二种连对接处的疲劳性能，从安全性和经济性考虑，选择最佳对接方式不是简单的单剪连接，套用工程算法无法较准确获接方式。得钉载，因此进行有限元建模分析。1工程背景2工程

8、计算在飞机设计中，有大量对接部位，比如：框对接、长采用航空工程中常用的方法分析第一种连接方式的端46一