機翼機身對接結構三維斷裂分析【含圖紙、說明書】
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畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
設計（論文）題目：
機翼機身對接結構三維斷裂分析
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學生姓名：
張嘉歡
學??號：
1204201026
專????業(yè)：
機械設計制造及其自動化
所在學院：
機電工程學院
指導教師：
王芳麗
職????稱：
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?年? ?月??日 ?
開題報告填寫要求
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1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見；
3．“文獻綜述”應按論文的框架成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數據元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5、開題報告（文獻綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。
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畢 業(yè) 設 計（論文） 開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫不少于1000字左右的文獻綜述：
機翼機身對接接頭設計是飛機結構設計的一個重要環(huán)節(jié)，其設計的好壞嚴重關系到飛機的飛行性能和使用安全，本文詳細地闡述了飛機結構設計載荷系數的產生和發(fā)展，提出在飛機結構設計中用可靠性安全系數替代傳統(tǒng)安全系數的觀點。介紹分析了機翼機身對接設計思想和接頭耳片受力特性，提出了改善機翼機身對接區(qū)域傳力特性的設計方法。
現代超音速戰(zhàn)斗機常采用中單翼布置，受機身部位安排的限制，不能有中央翼通過機身，此時機翼通過幾個集中接頭與機身在側邊相連，機翼彎矩要作用于翼身對接框上，從而機身框結構要加強，結構重量加大。我們知道現代超音速戰(zhàn)斗機的機翼很薄，機翼的相對厚度約為4％，隨著機翼面積的增加，機翼載荷大幅度上升，翼梁承擔和傳遞的載荷越來越大，機翼載荷完全由接頭耳片及連接螺栓傳遞到機身對接框，因此若直接將如此結構高度的翼梁連接到加強框上，機翼機身對接接頭耳片、連接螺栓及加強框受力都是比較嚴重的。由此，現代先進戰(zhàn)斗機在總體設計時，結合總體氣動布局、機翼機身部位安排的要求采用了多種設計方法來改善對接接頭區(qū)域的傳力特性。
目前對接頭問題的研究有很多，孫庚茂、丁惠粱等采用釘“超元”模擬復合材料的連接，宋恩鵬等采用梁元和彈簧元分別模擬螺栓連接，張永杰等采用體單元對螺栓連接進行剛度分析。采用螺栓、彈簧元或釘元模擬螺栓連接都是從整體結構承載出發(fā)，給出了有限元仿真中螺栓連接的簡化方法，但不能解決螺栓的預緊力、孔邊接觸應力、接頭的屈服極限等方面的問題。而大部分接頭的出現都會伴隨著孔結構的產生．孔邊的受力由于要考慮摩擦和接觸問題，使結構孔邊周圍呈現出非線性特征，有時為了更大的挖掘接頭結構的承載能力，甚至還要考慮結構局部進入塑性區(qū)應力分布．這就更增加了非線性程度以及求解接頭接觸問題的復雜性。隨著有限元軟件的發(fā)展，接觸問題的數值方法得到了很大的提高，通過不斷細化網格可以得到逼近精確解的數值解。
本次設計的主要研究工作是探討傳統(tǒng)安全系數的發(fā)生和發(fā)展，分析傳統(tǒng)安全系數的利弊，建立可靠性安全系數觀念；對機翼機身對接接頭形式和布局以及接頭耳片的構型和受力特性進行分析和研究；對原型飛機橫梁結構受力特性進行有限元應力分析；根據大改飛機設計要求，優(yōu)化結構設計參數，給出接頭加強型和改進型設計方案；對橫梁結構疲勞危險部位進行損傷容限評定。
本次設計采用實體建模三維有限元方法，對飛機、翼身對接主承力接頭進行傳力特性分析，對機身半框模型、機翼主梁一機身橫梁組合模型在CATIA和ANSYS下計算結果進行了評價。根據結構設計要求和結構限制條件，優(yōu)化結構設計參數，給出了飛機機翼機身對接主承力接頭的加強型和改進型設計方案。從結構尺寸、重量、疲勞危險部位應力水平、對氣動力的影響以及裝配工藝性等方面對加強型和改進型設計方案進行了比較分析。疲勞斷裂起始于結構細節(jié)，對疲勞危險關鍵部位進行了損傷容限評定，提出了提高結構抗疲勞斷裂能力的措施。
畢 業(yè) 設 計（論文） 開 題 報 告
2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
本課題所要研究及解決的問題：
本課題是機翼機身對接結構三維斷裂分析，需要在給出和查閱到的設計基本資料上完成該裝置需要的結構布置，需要研究及解決的問題如下：
（1）在了解現有幾種三維斷裂的原因，需要應用有限元分析軟件對斷裂原因進行仿真計算；
（2）需要利用有限元軟件研究分析初始裂紋尺寸的變化，裂紋擴展速率，無損檢查，飛行載荷和使用頻譜。
擬采用的研究手段（途徑）：
1、文獻收集
廣泛收集與永磁磁懸浮技術相關的資料；
2、實踐與實習
通過實驗室內建設基本模型進行測試分析，通過大量的數據來進行設置的計算機控制系統(tǒng)建立。
3、運用CATIA和ANSYS設計軟件進行三維分析；
4、結合指導老師的指點，分進度，分階段實施，并對相關問題展開研究。
畢 業(yè) 設 計（論文） 開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
通過文獻綜述，該生對機身機翼對接接頭三維斷裂國內外研究現狀有了較清晰的認識，下一步可以通過Ansys軟件對對接接頭進行有限元建模和三維斷裂分析研究。
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2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
本課題深度和工作量適中，具有一定的工程應用價值，相信通過該生對各種機身機翼對接接頭三維斷裂的研究，在飛機設計時對對接接頭設計時具有一定的參考價值。
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3.是否同意開題：√ 同意 □ 不同意
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???????????????????????????????????? ??指導教師：??????????????
???????????????????????????????????????? 2016 年?? 03 月?? 08 日
所在專業(yè)審查意見：
同意
???????????????????????????????????????? 負責人：??????????????
?????????????????????????????????????????? 2016 年??? 03 月?? 09 日
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大?。?span id="uh1jrj7" class="font-tahoma">4.17MB
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上傳時間：2019-11-03
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