機背油箱振動疲勞壽命預(yù)測與優(yōu)化.pdf

1、飛機結(jié)構(gòu)在飛行中始終處于振動環(huán)境中，機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，對飛行安全構(gòu)成重大威脅。本文以金屬薄壁結(jié)構(gòu)的機背油箱為研究對象，根據(jù)模態(tài)分析、疲勞分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論，運用有限元分析和Matlab數(shù)值求解技術(shù)，對處于共振環(huán)境中的機背油箱進行疲勞和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。主要工作如下：
　　利用MSC.Patran建立了機背油箱的有限元模型，通過虛擬質(zhì)量法模擬機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分別對空油箱和有油油箱進行了模態(tài)分析和頻響分析，為后續(xù)疲勞分析做好準備。其次，確定了材料的S-N曲線和油箱振動環(huán)境載荷譜，借助MSC.Fatigue平臺，根據(jù)Miner線性累積損傷準則和Dirlik寬帶隨機疲勞壽命分析法完成了空油箱和有油油箱的振動疲勞壽命估算，獲得了機背油箱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動疲勞時的危險點及其危險點處的壽命，對結(jié)果進行了分析評估。最后，通過機背油箱參數(shù)化建模，以機背油箱各個面的厚度作為優(yōu)化變量，以機背