机身加筋壁板环向裂纹损伤容限试验与分析

《机身加筋壁板环向裂纹损伤容限试验与分析》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8卷第1期2017年2月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICAI。SCIENCEANDENGINEERINGV01．8NO．1Feb．2017文章编号：1674—8190(2017)01—038—06机身加筋壁板环向裂纹损伤容限试验与分析陈安，廖江海，闫文伟，张海英，臧伟锋(中国飞机强度研究所三室，西安710065)摘要：机身壁板是飞机结构中的主要承力构件，也是损伤的主要产生部位，研究机身加筋壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性具有重要意义。在轴向拉伸载荷作用下，对含环向裂纹的机身加筋壁板进行损伤容限试验；利用ANSYS有限元软件对试验件进行应力强度因子分析，估算裂纹扩展寿

2、命；基于线弹性断裂力学准则和线弹性断裂力学加塑性修正准则，计算剩余强度特征曲线，并对比分析计算结果和试验结果。结果表明：计算得到的裂纹扩展寿命与试验结果的相对误差为6．3％，满足工程要求；线弹性断裂力学加塑性修正准则估算的剩余强度更为合理，误差仅为2．6％，且偏安全。关键词：机身加筋壁板；环向裂纹；损伤容限试验；应力强度因子中图分类号：V216．1+1文献标识码：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2017．01．006DamageToleranceTestandAnalysisofStiffenedFuselagePanelwithCircumferentia

3、lCrackChenAn，LiaoJianghai，YanWenwei，ZhangHaiying，ZangWeifeng(TheThirdDepartment，AircraftStrengthResearchInstituteofChina，Xi’an710065，China)Abstract：Fuselagepanelisthemainloadbearingcomponentinaircraftstructure，andalsothemaindamagepro—ducingpart．Itisimportanttoinvestigatetheperformanceofthecrackgr

4、owthandcharacteristicoftheresidualstrengthforfuselagepanel．Experimentalstudyonastiffenedfuselagepanelwithcircumferentialcracksubjec—tedtOaxialtensionloadispresented．Stressintensityfactors(SIF)ofexperimentalstructureareanalyzedbyu—singANSYSsoftware．Thecrackpropagationlifeisevaluated．Theresidualstr

5、engthcurvesarecalculatedbasedontheIinearelasticfracturemechanicsandlinearelasticfracturecriterionmodifiedbyyieldcorrection，respec—tively．Theresearchindicatesthatthecalculatedresultsagreewellwiththecrackpropagationtestdata．Therelativeerroris6．3％，andthecalculationaccuracysatisfiestherequirementofen

6、gineering．Theestimationre—sultsusinglinearelasticfracturecriterionmodifiedbyyieldcorrectionismorereasonablethanusinglinearelasticfracturemechanics．Therelativeerroris2．6％．Keywords：stiffenedfuselagepanel；circumferentialcrack；damagetoleranceexperiment；SIF0引言20世纪70年代中期，损伤容限设计技术以飞机设计规范的形式被确定为一种新的飞机设计和

7、评定方法Ⅲ，该技术是在断裂力学理论建立并发展完善的基础上，结合以往的飞机设计经验而提出收稿日期：2016—11-23；修回日期：2016-1l一30通信作者：陈安，andychenl986@163．com的。随着对飞机整体性能要求的不断提高，基于损伤容限设计思想的结构设计方法已被广泛应用于飞机结构设计中。目前，国内外对于结构的损伤容限设计也进行了一些研究∞’3j。机身壁板是飞机结构中的主要承力构件，其几何形状及受载情况较复杂，是损伤