复合材料登机舱门结构的总体设计与分析

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1、中图分类号：V214.8论文编号：102870114-S224学科分类号：082501硕士学位论文复合材料登机舱门结构的总体设计与分析研究生姓名王秋宇学科、专业飞行器设计研究方向复合材料结构设计指导教师陈普会教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一四年三月万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringStructureDesignandAnalysisofCompos

2、iteBoardingDoorAThesisinFlightVehicleDesignbyWangQiu-yuAdvisedbyProf.ChenPu-huiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2014万方数据ii万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果

3、，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要登机舱门是机身中的重要且特殊的运动部件，承受很大的压差载荷，必须满足刚度、强度、疲劳、气密、可靠性等设计要求；并且在此基础上还需要尽可能减重。运用复合材料是目前飞机结构中减轻重量的重要途径，本文按照适航规章及复合材料结构

4、设计要求，开展了复合材料登机舱门结构的设计与分析研究，对复合材料登机舱门设计中的问题进行了探索，为复合材料舱门的工程化运用奠定基础。本文主要进行了以下方面研究：（1）简要介绍了飞机舱门的相关概念，研究背景以及目前复合材料舱门设计的研究情况。根据适航及结构设计要求确定了客舱舱门的设计准则，同时介绍了复合材料机械连接的选取原则；（2）确定复合材料登机舱门的初步布局方案，包括舱门主要元件的几何构型和铺层进行初步设计，确定主要连接形式；（3）在舱门初步布局方案的基础上，提出不同纵梁布局设计的方案。对设计方案进行分析计算，根

5、据方案在设计条件下的应变水平以及方案的结构重量，对方案进行优选；（4）对优选的方案在设计要求的各载荷条件下的应变水平进行分析，并对优选的构型方案进行强度分析：采用Fastener单元计算舱门整体结构钉载分布，分析紧固件及金属被连接件强度；采用单钉模型进行细节结构强度分析，包括蒙皮拉脱强度以及连接件挤压强度。关键词：登机舱门，“堵塞式”，复合材料，结构设计，失效分析i万方数据复合材料登机舱门结构的总体设计与分析ABSTRACTBoardingdoorisanimportantandspecialmovingpartb

6、earinghighdifferentialpressureloadinthefuselage.Itmustmeetsthedesignrequirementsincludingstiffness,strength,fatigue,airtightnessandreliability.Inaddition,thestructureshouldbeaslightaspossible.Usingcompositematerialsinaircraftstructuresisanimportantwaytoreducew

7、eight.Inthispaper,aresearchonstructuredesignandanalysisofcompositeboardingdoorwascarriedoutaccordingtotheCCARanddesigncriteriaforcompositestructureandtheproblemsinthedesignofcompositeboardingdoorhasbeenresearched.Sothispaperhaslaidafoundationfortheengineeringu

8、seofcompositedoors.Themainfeaturesforthispaperwerestatedasfollows:(1)Briefintroductionandthebackgroundoftheboardingdoorweresummarized,andthepresentresearchsituationofcompositedoors