民机适坠性是指飞机在发生坠撞或其他意外事件时机体结构及其内部设施具有保护乘员、使之最大可能地不受到致命伤害的特性。民机适坠性是结构安全性的重要体现,其优劣在一定程度上决定了坠撞发生时机上乘员的生存率,为确保乘员在坠撞事故中能够存活,必须在民机设计之初就对其适坠性进行综合考虑。因此,本文以民机典型机身段结构为研究对象,系统的开展了民机机身结构适坠性分析与评估方法研究,主要研究工作如下:针对货舱行李材料模型及其参数难以模拟的特点,基于行李压缩试验构建了表征行李刚度和阻尼特性的材料模型,考虑实际装载中行李间隙的影响,对行李材料模型参数做了修正。利用LS-Dyna非线性瞬态动力学模块构建了包含货舱行李的机身段坠撞模型,分析了行李装载对机身段破坏模式、吸能特性及加速度响应的影响,并考虑行李装载的分散性因素,分析了行李不同刚度、不同阻尼特性和最严酷工况装载对机身段适坠性的影响;由分析结果可知:在坠撞过程中行李起到了很好的缓冲作用,由于行李的存在阻止了断裂后的货舱地板梁及机身框对客舱地板的撞击,在降低客舱冲击过载的同时还可较好的保持客舱地板结构的完整性。在垂直坠撞环境下金属机身框主要表现为极限弯矩载荷作用下的塑性破坏,主导着机身结构的破坏模式和吸能特性。为了对冲击载荷作用下机身框弯矩分布规律进行研究,基于刚度等效原理利用LS-Dyna平台构建了以曲梁单元为主的机身段简化坠撞模型,与传统坠撞模型相比明显提高了计算效率;推导了冲击载荷作用下平面曲梁的弯矩公式,并以解析解和传统坠撞模型从弯矩分布规律和机身段破坏模式两方面对简化坠撞模型的合理性进行了验证。基于机身框极限弯矩塑性破坏理论,利用机身段简化坠撞模型对机身框极限弯矩分布及其影响因素进行了研究,提出了机身结构可控破坏吸能设计的概念,通过对构件布置位置及其不同刚度的组合,实现对机身框破坏载荷、破坏部位和破坏顺序的控制,使结构达到以可控或预期的方式变形、破坏吸能之目的。运输类飞机中对乘员起保护作用的货物拦阻网为软式结构,在初始撞击载荷作用下极不稳定,其载荷传递及变形分析须考虑几何非线性和网带材料非线性的影响,难于求解收敛。本文基于Newton–Raphson算法提出了渐变加载和组合收敛的策略缓解了拦阻网求解收敛困难的问题,同时通过对网带刚度的迭代模拟考虑了网带材料非线性的影响。利用。MSC.Nastran非线。性模块。构建了运。输机货物拦。阻网有限元。模型,分析。了拦阻网在不同初始。形状、初始挠。度下对接头。支反力和网。带变形的影响;考虑。到运输机。所运货物具有。多样性的特点,对拦。阻网在均。布载荷、集中。载荷、均布。与集中组合。三种不同。载荷工况进行。了分析,结。果表明集中。载荷加载为最。危险工况。为了研究水平冲击条件下不同撞击速度对乘员头部伤害的影响,基于约束系统碰撞试验,利用LS-Dyna平台构建了有效可靠的乘员约束系统动力学模型,对乘员在水平冲击过程中的动响应及伤害情况进行了分析;为了对坠撞过程中乘员损伤的严重程度进行量化评估,提出了以乘员损伤等级和乘员伤害风险概率来评价乘员伤害的综合评估方法,并以典型民机三联座椅为例,给出了乘员头部伤害、乘员伤亡率与水平冲击速度之间的关系曲线。乘员约束系统模型结合乘员伤害评估方法可较为直观、形象的对乘员可能的损伤部位和损伤程度进行评估和预测,对乘员安全保护具有一定的参考价值。基于适坠性适航条款对结构响应和人体伤害的具体要求,将相关适航条款要求按照生存空间、系留强度、乘员伤害、撤离通道和坠撞后环境依次划分为五个类别,提出了民机适坠性综合评估的概念构建了民机适坠性评估体系,并给出了具体的评估流程;利用LS-Dyna构建了包含假人及座椅约束系统的机身段坠撞仿真模型,对机身段在垂向撞击速度为9.14 m/s时结构及乘员的动响应进行了分析,并通过与坠撞试验在机身结构破坏模式、能量吸收时间、反弹速度及乘员腰椎伤害等方面的对比验证了坠撞仿真模型的可信性;利用本文提出的适坠性综合评估方法对所构建机身段结构的适坠性进行了系统评估,可知本文研究的机身段结构在适航规定的的坠撞条件下具有较好的适坠性。