民机机身结构适坠性研究

作     者：牟浩蕾 解江 冯振宇 MOU Hao-lei;XIE Jiang;FENG Zhen-yu

作者机构：中国民航大学适航学院天津300300 

基　　金：航空科学基金项目(2017ZD67002) 天津市教委科研计划项目(2019KJ135) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(3122019162) 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2020年第20卷第3期

页      码：17-39页

摘      要：以民机机身结构为研究对象,按照积木式研究方案的不同层级,即材料级、元件级、细节件级、子部件级、部件级、整机,阐述了民机机身结构适坠性试验及数值模拟方法;总结了世界范围内在子部件级(货舱地板下部机身框段)和部件级(机身框段)开展的适坠性研究,对比分析了机身框段结构坠撞破坏模式,阐述了机身框段适坠性设计方法;阐述了民机机身结构适坠性符合性验证及评估方法,展望了民机机身结构适坠性设计、验证及审定的未来发展方向。研究结果表明:材料失效和连接结构失效是民机机身坠撞过程中的主要失效模式,材料本构模型和连接结构失效模型对适坠性仿真分析有重要影响,需发展更为准确的材料本构模型及连接结构建模技术,提高其动态仿真成熟度;在机身结构中布置吸能结构可有效改善其适坠性能,需发展更加高效稳定的吸能结构设计及布置方案,以最大化提升机身结构适坠性能;细节件级和子部件级试验及仿真分析提供了评估失效模式、破坏机理和吸能能力的解决方案,需进一步发展高精度测试技术及有限元仿真分析技术,以有效支持部件级和整机适坠性设计、验证及适航审定;发展含不确定参数的适坠性优化设计方法及评估方法,以避免额外试验和后期结构更改;系统开展适坠性积木式试验,有效支持有限元模型验证及评估工作,发展经积木式方法验证的有限元仿真分析来表明适坠性符合性,以减少适坠性验证时间及成本,并指导适坠性试验设计及结构设计。

主 题 词：航空科学与工程 适坠性积木式方案 冲击试验 有限元仿真 破坏模式 吸能特性 符合性验证 

学科分类：08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0814[工学-地质类] 0825[工学-环境科学与工程类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.03.002

馆 藏 号：203953274...