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飞机铝合金壁板结构广布疲劳多裂纹扩展与剩余强度研究
被引量：
6
1
作者
王锋
秦剑波
+3 位作者
梁振武
赵李韬
侯成
范学领
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022年第10期87-95,74,共10页
随着航空工业的发展,飞机经过长时间服役,其广布疲劳损伤带来的飞机服役可靠性问题日益受到关注。针对飞机铝合金壁板结构开展了疲劳裂纹扩展试验与剩余强度拉伸试验,以及数值仿真研究,并采用塑性区连通准则、表观断裂韧性准则、净截面...
随着航空工业的发展,飞机经过长时间服役,其广布疲劳损伤带来的飞机服役可靠性问题日益受到关注。针对飞机铝合金壁板结构开展了疲劳裂纹扩展试验与剩余强度拉伸试验,以及数值仿真研究,并采用塑性区连通准则、表观断裂韧性准则、净截面屈服准则和韧带平均应力准则4种典型的多裂纹连通准则对其剩余强度进行了对比分析。结果表明:随着疲劳裂纹的逐渐扩展,裂纹尖端应力强度因子逐渐增大,裂纹扩展速率逐渐增大。对于含多裂纹的铝合金壁板结构,建立剩余强度与裂纹总长度的关系更能准确体现机身壁板在实际服役过程中的剩余强度变化。与其他3种准则相比,塑性区连通准则可以控制含等长度裂纹与非等长度裂纹的铝合金壁板结构剩余强度的预测结果与试验结果的相对误差在5%以内,是4种准则中预测精度最高的,因此,塑性区连通准则对飞机铝合金壁板结构广布疲劳损伤设计具有良好的指导意义。
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关键词
飞机铝合金壁板结构
广布疲劳损伤
疲劳裂纹扩展
裂纹连通准则
剩余强度
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职称材料
爆炸载荷下加筋板的抗爆性能研究
被引量：
7
2
作者
琚泽宇
苟瑞君
+3 位作者
张树海
陈亚红
李岩
郭永辉
《弹箭与制导学报》
北大核心
2021年第2期130-136,共7页
为明确不同加筋金属板在爆炸载荷下抗爆性能的变化和响应特点,采用AUTODYN软件对不同爆炸载荷下的8种加筋模式金属板进行了模拟。结果表明:1)未出现破口之前,挠度与比例距离近似呈线性关系;2)相同载荷下随着加筋模式的改变,中心点残余...
为明确不同加筋金属板在爆炸载荷下抗爆性能的变化和响应特点,采用AUTODYN软件对不同爆炸载荷下的8种加筋模式金属板进行了模拟。结果表明:1)未出现破口之前,挠度与比例距离近似呈线性关系;2)相同载荷下随着加筋模式的改变,中心点残余挠度呈现"阶梯式"变化;3)加强筋未穿过金属板中心时,中心点残余挠度较大;4)随着加强筋数量的增加,塑性变形能在总能量中的占比逐渐降低,金属板整体抗爆性能增加。研究结果对金属板抗爆设计具有参考价值。
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关键词
爆炸冲击
金属板变形
加强筋
金属板能量
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职称材料
响应面法在圆柱壳体结构优化设计中的应用
被引量：
7
3
作者
阳志光
陈敏
隋允康
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2007年第3期127-130,共4页
以爆炸过程使金属圆柱壳体结构内层分离时所需炸药量最小为目标,其某些尺寸为设计变量,外层结构上最大值为约束,对圆柱壳体结构进行优化。利用有限元显式程序模拟圆柱壳体的高度非线性爆炸行为。采用中心对称试验方法选取样本点,运用响...
以爆炸过程使金属圆柱壳体结构内层分离时所需炸药量最小为目标,其某些尺寸为设计变量,外层结构上最大值为约束,对圆柱壳体结构进行优化。利用有限元显式程序模拟圆柱壳体的高度非线性爆炸行为。采用中心对称试验方法选取样本点,运用响应面法建立优化模型。利用Matlab中QUADPROG优化模块得到该响应面的最优解。上述优化过程不断重复,直到圆柱壳体结构最优的一组几何尺寸得到为止。研究结果表明响应面法应用于在侧向爆炸冲击作用分离的圆柱壳体结构优化问题上是可行的,具有提高计算效率、缩短设计周期等优点。
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关键词
响应面法
爆炸
圆柱壳体
优化设计
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职称材料
题名
飞机铝合金壁板结构广布疲劳多裂纹扩展与剩余强度研究
被引量：
6
1
作者
王锋
秦剑波
梁振武
赵李韬
侯成
范学领
机构
航空工业集团公司第一飞机设计
研究院
北京宇航系统工程研究院
太原理工大学机械与运载
工程
学院应用力学
研究
所
西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室
出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022年第10期87-95,74,共10页
基金
国家科技重大专项资助项目(J2019-IV-0003-0070)。
文摘
随着航空工业的发展,飞机经过长时间服役,其广布疲劳损伤带来的飞机服役可靠性问题日益受到关注。针对飞机铝合金壁板结构开展了疲劳裂纹扩展试验与剩余强度拉伸试验,以及数值仿真研究,并采用塑性区连通准则、表观断裂韧性准则、净截面屈服准则和韧带平均应力准则4种典型的多裂纹连通准则对其剩余强度进行了对比分析。结果表明:随着疲劳裂纹的逐渐扩展,裂纹尖端应力强度因子逐渐增大,裂纹扩展速率逐渐增大。对于含多裂纹的铝合金壁板结构,建立剩余强度与裂纹总长度的关系更能准确体现机身壁板在实际服役过程中的剩余强度变化。与其他3种准则相比,塑性区连通准则可以控制含等长度裂纹与非等长度裂纹的铝合金壁板结构剩余强度的预测结果与试验结果的相对误差在5%以内,是4种准则中预测精度最高的,因此,塑性区连通准则对飞机铝合金壁板结构广布疲劳损伤设计具有良好的指导意义。
关键词
飞机铝合金壁板结构
广布疲劳损伤
疲劳裂纹扩展
裂纹连通准则
剩余强度
Keywords
aircraft aluminum alloy plate structure
wide-spread fatigue damage
fatigue crack propagation
crack connectivity criterion
residual strength
分类号
V215.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
爆炸载荷下加筋板的抗爆性能研究
被引量：
7
2
作者
琚泽宇
苟瑞君
张树海
陈亚红
李岩
郭永辉
机构
中北大学环境与安全
工程
学院
北京宇航系统工程研究院
出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2021年第2期130-136,共7页
文摘
为明确不同加筋金属板在爆炸载荷下抗爆性能的变化和响应特点,采用AUTODYN软件对不同爆炸载荷下的8种加筋模式金属板进行了模拟。结果表明:1)未出现破口之前,挠度与比例距离近似呈线性关系;2)相同载荷下随着加筋模式的改变,中心点残余挠度呈现"阶梯式"变化;3)加强筋未穿过金属板中心时,中心点残余挠度较大;4)随着加强筋数量的增加,塑性变形能在总能量中的占比逐渐降低,金属板整体抗爆性能增加。研究结果对金属板抗爆设计具有参考价值。
关键词
爆炸冲击
金属板变形
加强筋
金属板能量
Keywords
explosion impact
sheet metal deformation
rib reinforcement
metal plate energy
分类号
TB31 [一般工业技术—材料科学与工程]
TJ04 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
响应面法在圆柱壳体结构优化设计中的应用
被引量：
7
3
作者
阳志光
陈敏
隋允康
机构
北京宇航系统工程研究院
北京
工业大学
工程
数值模拟中心
出处
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2007年第3期127-130,共4页
基金
国家自然科学基金(10472003)
北京市自然科学基金(3042002)资助
文摘
以爆炸过程使金属圆柱壳体结构内层分离时所需炸药量最小为目标,其某些尺寸为设计变量,外层结构上最大值为约束,对圆柱壳体结构进行优化。利用有限元显式程序模拟圆柱壳体的高度非线性爆炸行为。采用中心对称试验方法选取样本点,运用响应面法建立优化模型。利用Matlab中QUADPROG优化模块得到该响应面的最优解。上述优化过程不断重复,直到圆柱壳体结构最优的一组几何尺寸得到为止。研究结果表明响应面法应用于在侧向爆炸冲击作用分离的圆柱壳体结构优化问题上是可行的,具有提高计算效率、缩短设计周期等优点。
关键词
响应面法
爆炸
圆柱壳体
优化设计
Keywords
response surface methodology
explosion
cylindrical shell optimum design
分类号
O38 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
飞机铝合金壁板结构广布疲劳多裂纹扩展与剩余强度研究
王锋
秦剑波
梁振武
赵李韬
侯成
范学领
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
爆炸载荷下加筋板的抗爆性能研究
琚泽宇
苟瑞君
张树海
陈亚红
李岩
郭永辉
《弹箭与制导学报》
北大核心
2021
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
响应面法在圆柱壳体结构优化设计中的应用
阳志光
陈敏
隋允康
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2007
7
在线阅读
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职称材料
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