機(jī)背油箱振動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)與優(yōu)化.pdf

1、飛機(jī)結(jié)構(gòu)在飛行中始終處于振動(dòng)環(huán)境中，機(jī)背油箱這種金屬薄壁結(jié)構(gòu)更容易激發(fā)出共振，以致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振疲勞，對(duì)飛行安全構(gòu)成重大威脅。本文以金屬薄壁結(jié)構(gòu)的機(jī)背油箱為研究對(duì)象，根據(jù)模態(tài)分析、疲勞分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論，運(yùn)用有限元分析和Matlab數(shù)值求解技術(shù)，對(duì)處于共振環(huán)境中的機(jī)背油箱進(jìn)行疲勞和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。主要工作如下：
　　利用MSC.Patran建立了機(jī)背油箱的有限元模型，通過虛擬質(zhì)量法模擬機(jī)背油箱中流體和油箱薄壁結(jié)構(gòu)之間的耦合效應(yīng)。在此基

2、礎(chǔ)上，利用Nastran分別對(duì)空油箱和有油油箱進(jìn)行了模態(tài)分析和頻響分析，為后續(xù)疲勞分析做好準(zhǔn)備。其次，確定了材料的S-N曲線和油箱振動(dòng)環(huán)境載荷譜，借助MSC.Fatigue平臺(tái)，根據(jù)Miner線性累積損傷準(zhǔn)則和Dirlik寬帶隨機(jī)疲勞壽命分析法完成了空油箱和有油油箱的振動(dòng)疲勞壽命估算，獲得了機(jī)背油箱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動(dòng)疲勞時(shí)的危險(xiǎn)點(diǎn)及其危險(xiǎn)點(diǎn)處的壽命，對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析評(píng)估。最后，通過機(jī)背油箱參數(shù)化建模，以機(jī)背油箱各個(gè)面的厚度作為優(yōu)化變量，以機(jī)背