航空发动机机匣和导管结构完整性评估

【类型】学位论文

【作者】卢克非 

【关键词】 结构完整性评估 疲劳 断裂 有限元模拟 剩余寿命评估

【摘要】个多世纪以来，飞机结构设计思想经历了静强度设计、气动弹性（刚度）设计、疲劳安全寿命设计、破损-安全设计、损伤容限/耐久性设计的多次演变，其可预见的未来发展趋势是综合了可靠性设计思想的耐久性/损伤容限设计。损伤容限分析是结构完整性评估的一部分。目前针对飞机蒙皮、框架等承力构件的损伤容限分析工作已经取得了一些进展，但是，针对航空发动机用部件的结构完整性评估工作展开的很少。针对航空发动机用部件进行结构完整性分析，对零部件的延寿、检查周期控制、成本降低具有重要的意义。 本文对航空发动机用机匣和导管焊接结构中缺陷评估所涉及的材料性能测试和有限元模拟进行了深入的研究。研究了薄壁构件焊接接头性能的断裂韧性测试方法，并进行了测试结果分析，认为焊接接头焊缝热影响区的性能较弱，容易在应力集中处萌生裂纹并发生疲劳断裂。通过拉伸、断裂韧性、疲劳裂纹扩展速率等测试得出了用于构件评估的基础数据，并进行了数据分析。 通过有限元模拟和数值计算的方法分析了机匣整体应力分布，并建立含缺陷机匣局部模型，计算了形状不连续对形状因子的影响。通过BS 7910评估公式，分析得到机匣和导管结构的损伤容限，通过Paris公式积分，得到机匣和导管结构的剩余寿命。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】吴素君

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