發(fā)布時間：2022-12-10 23:51

　　飛機結(jié)構(gòu)的適墜性（Crashworthiness）是指飛機在發(fā)生墜撞事件時,機體結(jié)構(gòu)保護乘員生命安全的能力。通過改進飛機的機身結(jié)構(gòu)、客艙布局和內(nèi)部設(shè)施等來改善飛機的適墜性能,可以在付出較小機體結(jié)構(gòu)重量代價的條件下,顯著提升乘員在墜撞事故中的生存概率。在我國大飛機項目的發(fā)展階段,在適航審定初期向?qū)彾C構(gòu)合理解釋條款內(nèi)容,提出符合性驗證方法,開展基于乘員生存性的機身結(jié)構(gòu)適墜性設(shè)計與評價方法研究,對民機結(jié)構(gòu)設(shè)計工作具有十分重要的理論研究意義與工程應(yīng)用價值。本文研究工作受某型機總體單位資助,以該機機身結(jié)構(gòu)適墜性設(shè)計需求為研究背景,在梳理、分析國內(nèi)、外適墜性相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,對結(jié)構(gòu)適墜性適航的含義、考核邊界設(shè)定、取證方法、乘員損傷評估方法等進行了較為深入的研究,并將乘員損傷評估方法與有限元分析技術(shù)相結(jié)合,以乘員生存性為設(shè)計目標(biāo),從金屬機身結(jié)構(gòu)部件適墜性設(shè)計、破壞模式控制、結(jié)構(gòu)優(yōu)選、復(fù)合材料機身結(jié)構(gòu)的適墜性建模與評估方法等方面對機體結(jié)構(gòu)適墜性進行了系統(tǒng)性研究。主要研究成果與創(chuàng)新點如下:1.基于人體傷害指標(biāo),考慮乘員過載與作用時間,提出了基于乘員生存性的民機結(jié)構(gòu)適墜性設(shè)計與評價概念。通過研究適墜... 

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 飛機結(jié)構(gòu)墜撞試驗研究進展
    1.3 飛機適墜性數(shù)值仿真研究進展
    1.4 飛機適墜緩沖材料及結(jié)構(gòu)形式研究進展
    1.5 民機適航符合性驗證方法梳理
        1.5.1 民機適航符合性驗證方法研究現(xiàn)狀
        1.5.2 適航符合性驗證方法概述
    1.6 本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
        1.6.1 本文的主要研究內(nèi)容
        1.6.2 本文的創(chuàng)新點
2 基于乘員生存性的民機機身結(jié)構(gòu)適墜性評價方法
    2.1 民機機身結(jié)構(gòu)適墜性相關(guān)條款梳理及分析
    2.2 飛機墜撞事故分類
    2.3 基于乘員生存性選取民機墜撞考核指標(biāo)
    2.4 基于乘員生存性構(gòu)建民機結(jié)構(gòu)適墜性評價方法
        2.4.1 乘員損傷評估體系
        2.4.2 民機結(jié)構(gòu)適墜性評價方法
    2.5 本章小結(jié)
3 考慮乘員損傷的機身結(jié)構(gòu)適墜性建模與分析方法
    3.1 機身結(jié)構(gòu)建模與分析方法
        3.1.1 機身結(jié)構(gòu)墜撞數(shù)值計算方法
        3.1.2 結(jié)構(gòu)材料力學(xué)特征的描述
        3.1.3 機身結(jié)構(gòu)墜撞計算數(shù)據(jù)處理技術(shù)
        3.1.4 機身結(jié)構(gòu)建模及分析過程
    3.2 乘員座椅約束系統(tǒng)耦合作用建模與分析方法
    3.3 帶假人全尺寸機身段建模與分析方法
    3.4 本章小結(jié)
4 基于乘員生存性的某型機機身結(jié)構(gòu)墜撞響應(yīng)分析
    4.1 某型機機身結(jié)構(gòu)墜撞數(shù)值仿真
    4.2 某型機機身結(jié)構(gòu)適墜性能影響因素分析
        4.2.1 立柱角度對機身段適墜性能的影響
        4.2.2 立柱構(gòu)型對機身段適墜性能的影響
        4.2.3 結(jié)構(gòu)重量對機身段適墜性能的影響
        4.2.4 立柱剛度對機身段適墜性能的影響
        4.2.5 結(jié)論
    4.3 帶乘員全尺寸機身墜撞響應(yīng)分析
        4.3.1 未滿載正常墜撞響應(yīng)分析
        4.3.2 滿載正常及嚴酷墜撞響應(yīng)分析
        4.3.3 結(jié)論
    4.4 某型機機身結(jié)構(gòu)適墜性改進設(shè)計方案
        4.4.1 改變?nèi)艘驐l件提高機身適墜性的設(shè)計方案
        4.4.2 改變機身結(jié)構(gòu)提高機身適墜性的設(shè)計方案
        4.4.3 結(jié)論
    4.5 本章小結(jié)
5 復(fù)合材料機身結(jié)構(gòu)適墜性初探
    5.1 碳纖維增強樹脂基層合板應(yīng)變率相關(guān)損傷數(shù)值模型構(gòu)建
        5.1.1 考慮應(yīng)變率的本構(gòu)關(guān)系
        5.1.2 損傷模型
        5.1.3 本構(gòu)模型驗證
    5.2 復(fù)合材料機身框段結(jié)構(gòu)建模
        5.2.1 典型機身段構(gòu)成
        5.2.2 材料屬性
        5.2.3 接觸設(shè)置與邊界條件
    5.3 機身墜撞性能分析
        5.3.1 蒙皮鋪層角度影響
        5.3.2 立柱鋪層角度影響
        5.3.3 立柱構(gòu)型影響
        5.3.4 結(jié)論
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[8]先進復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 沈軍,謝懷勤.  材料科學(xué)與工藝. 2008(05)
[9]復(fù)合材料技術(shù)與大型飛機[J]. 陳紹杰.  航空學(xué)報. 2008(03)
[10]民用飛機水上迫降適航驗證程序的研究[J]. 吳世德,田彬.  民用飛機設(shè)計與研究. 2007(03)

博士論文
[1]輕質(zhì)吸能材料和結(jié)構(gòu)的耐撞性分析與設(shè)計優(yōu)化[D]. 張宗華.大連理工大學(xué) 2010



本文編號：3717745