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《大型民用飞机风挡鸟撞的适航分析与数值仿真》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第46卷第4期航空计算技术Vol.46No.42016年7月AeronauticalComputingTechniqueJul.2016大型民用飞机风挡鸟撞的适航分析与数值仿真陈佳慧,胡宇群,陈川(南京航空航天大学民航学院,江苏南京211100)摘要:鸟撞一直都是航空安全的隐患,对此需要有相应的适航条款来表明民用飞机相关部件的抗鸟撞性能符合要求。针对风挡鸟撞问题现状,分析了目前民用飞机鸟撞适航验证的方法和手段,对比研究了不同鸟撞数值模型,通过计算机辅助设计软件建立了某型民用飞机风挡三维几何模型,采用显式非线性数值分析软件AN
2、SYS/LS-DYNA进行风挡鸟撞过程的数值仿真分析,以期为大型民机风挡鸟撞适航验证提供更有效的方法和手段,提高适航验证工作效率,降低工作成本。关键词:符合性验证;适航;鸟撞;飞机风挡中图分类号:V214.1;V244.1文献标识码:A文章编号:1671-654X(2016)04-0091-04AirworthinessAnalysisandNumericalSimulationofBirdImpactonLargeCivilAircraftWindshieldCHENJia-hui,HUYu-qun,CHENChuan(C
3、ollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing211100,China)Abstract:Birdstrikeisamajorthreattoaircraftwindshieldsandneedacertificationrequirementforaprovenlevelofimpactresistance.Apartfromcostlybirdstrikeexperiments,explicitnumericalmod
4、elingtechniqueshavebeenemployed.Thispapersummarizedthecurrentairworthinessverificationmethodsofbirdstrike,comparedthedifferentbirdstrikeanalysismodels.WiththehelpofComputerAidedDesignsoftware,establishedathree-dimensionalgeometricmodelofacertaintypeofcivilaircraftw
5、indshield,andthesimulationofthedynamicprocessofbirdimpactingwindshieldisrunusingthenonlinearexplicitfiniteelementcodeANSYS/LS-DYNA.Thesolutionofanalysispresentsthetheoreticalbasisfortheairworthi-nesscertificationmethodsofbirdstrikewindshield,inhopeofimprovingtheeff
6、iciencyofairworthinessver-ificationworkandreducingthecost.Keywords:complianceverification;airworthiness;birdstrike;windshield引言随着航空运输业的快速发展,飞机数量和飞行架次快速增长,加剧了有限空域中飞机与鸟类对生存空间的竞争。此外,鸟类体积较小而现代民用飞机的飞行速度较大,飞行人员以及飞鸟互相难以在安全距离内及时发现并规避对方,使得飞机鸟撞事件目前还难以从根本上[1]杜绝。图1所统计的数据也表明了飞机
7、鸟撞事件的图1美国1990-2014年造成损害的鸟撞民用飞机数数量长久以来并未得到有效降低。鸟撞问题一直困扰着航空安全,给航空产业带来了巨大的经济损失,据统空器的抗鸟撞适航审定条款,要求民用飞机在受到一定计,鸟撞带来的飞机损失、维修以及航班延误等所造成重量的飞鸟撞击后仍能够安全地完成一次飞行。对于[1-2]的经济损失保守估计每年要达19.3亿美元。民用飞机抗鸟撞的适航要求,需要从其设计开始就予以由于鸟撞对航空安全的威胁以及可能导致的巨大考虑。在设计阶段,目前对飞机抗鸟撞能力一般采用经经济损失,各国民用航空管理部门制定了一系列
8、民用航收稿日期:2016-05-23修订日期:2016-06-26作者简介:陈佳慧(1991-),女,江苏常熟人,硕士研究生,主要研究方向为适航技术与管理。·92·航空计算技术第46卷第4期验法进行初步分析,而在审定过程中常采用全尺寸鸟撞工作要求对飞机进行结构安全分析、系统安全分析以及试验