铝锂合金飞机蒙皮薄板损伤后力学行为特性研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoxin_vb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铝锂合金作为新一代飞机蒙皮结构材料,在飞机全寿命服役运营过程中受到的损伤会降低飞机结构服役寿命,增加安全隐患。本文关注生产制造环节中出现的误差孔损伤与运营过程中外物撞击剐蹭引起基体暴露的冲击腐蚀耦合损伤,研究了2198-T8铝锂合金疲劳损伤行为,以期客观评价航空铝锂合金耐损伤性能、进行损伤情况与剩余寿命的评估。在误差孔损伤方面,主要针对实际生产过程中人工锪孔造成的椭圆打孔、倾斜打孔情况,研究了此类损伤对机身结构材料性能造成的影响。基于试验测试,结合数字图像相关技术(Digital Image Correlation),研究了椭圆孔和倾斜孔不同参数对2198-T8蒙皮板材疲劳寿命的影响。结果表明:当椭圆孔长轴方向和倾斜孔倾斜方向与外载荷方向一致时,疲劳寿命会因应力集中减弱而得到一定程度的提高;但在方向不一致时会大幅降低疲劳性能,最低寿命仅为标准孔的46.5%。倾斜孔疲劳裂纹扩展时在板材两面长度存在明显差异,损伤初期不易被发现从而造成巨大隐患。采用ABAQUS、FRANC3D进行疲劳裂纹扩展过程的仿真,并与Fe-Safe相结合方法进行疲劳寿命预测,仿真结果与试验数据可以较好吻合。在冲击腐蚀耦合损伤方面,通过冲击后对凹坑区域局部腐蚀,研究了不同冲击能量、冲击物形状以及腐蚀时间、腐蚀环境温度对2198-T8铝锂合金薄板疲劳寿命的影响。通过数字图像相关技术分析了含冲击腐蚀耦合损伤试样在循环载荷作用下的应变场分布及疲劳裂纹萌生与扩展情况;基于裂纹扩展路径和断口形貌分析了冲击、腐蚀损伤之间的耦合关系。结果表明:低能量半球形冲头冲击后腐蚀中两种损伤的耦合效应最为明显,其会造成疲劳裂纹在冲击凹坑两侧多点同时出现,极大地加速了裂纹的萌生与扩展过程。半球形较高冲击能量与锥形冲头损伤中冲击损伤占主导作用,冲击凹坑位置损伤严重,造成疲劳寿命的大幅下降。凹坑两侧裂纹在扩展阶段无法相连,疲劳寿命随腐蚀时间的变化趋势与无冲击试样基本一致,冲击损伤与腐蚀损伤分别独立作用。
其他文献
背景与目的PD-1/PD-L1抑制剂为晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者提供了新的治疗策略,但仍不可避免的出现耐药的情况。美国癌症免疫治疗协会(Society for Immunotherapy of Cancer,SITC)免疫治疗耐药工作组将用药后疗效评价为疾病进展或者不足6个月的疾病稳定判定为原发性耐药。本研究分析了接受PD-1抑制剂单药
学位
目的:羟氯喹(Hydroxychloroquine,HCQ)最早作为一种抗疟药被发现,现已应用于治疗许多免疫性疾病,具有抗炎、调脂、免疫调节等作用。我们旨在探究羟氯喹应用于治疗Ig A肾病(Immunoglobulin A nephropathy,Ig AN)和Ig A血管炎肾损害[Immunoglobulin A vasculitis nephritis,Ig AVN;旧称过敏性紫癜性肾炎(He
学位
目的:探讨尸体肾移植围手术期早期液体平衡对术后肾功能和相关并发症发生的影响,为优化肾移植围手术期液体管理提供临床依据。方法:本研究回顾性分析2015年1月1日至2019年4月30日于浙江大学医学院附属第一医院肾脏病中心行尸体肾移植术的肾移植受者。根据肾移植围手术期早期液体平衡四分位数分为低、中低、中高以及高液体平衡组,比较低、中低、中高以及高四个液体平衡组术后1,6,12月的估算肾小球滤过率以及围
学位
目前我国对于复合材料的耐久性研究较少,所以对于复合材料耐久性的研究是有必要的。本文针对T700级碳纤维环氧树脂基复合材料层合板,研究了不同蠕变、疲劳加载条件下的材料损伤形式以及失效机理,对复合材料在长时间服役条件下的损伤研究具有重要的参考价值。首先,对碳纤维复合材料进行不同加载方式、不同加载应力水平的蠕变试验,研究不同加载条件对于材料应变的影响。结合VIC-3D非接触全场应变系统获取试样表面应变云
学位
应急撤离作为飞机发生紧急情况后重要的逃生手段,可以避免飞机再次燃烧、爆炸等对乘客造成二次伤害。对客座数大于44座的飞机,应急撤离适航条款的符合性只能通过演示试验表明,但演示试验成本高昂,参试人员易受伤害,并且不能很好模拟真实的灾难场景。近年来随着计算机技术的飞速发展,计算机仿真模型成为研究应急撤离过程中乘员行为特征的重要手段。由于机器学习能够很好地提取到乘员的特征信息,进而可以在特定环境下进行轨迹
学位
航空铝合金因强度高、延展性好被广泛应用于机翼蒙皮、长桁等飞机结构。在服役过程中,铝合金结构容易遭受环境引发的腐蚀损伤,且常承受疲劳载荷作用。因此,深入认识预腐蚀铝合金在不同工况下的疲劳失效行为,对于飞机飞行安全和寿命延长具有重要意义。本文开展典型工况下预腐蚀铝合金疲劳失效行为的实验研究。首先,进行了含点蚀7075-T651铝合金的单轴疲劳实验。利用三维数字图像相关(3D-DIC)方法观测试件的疲劳
学位
风扇叶片的飞出(Fan Blade Out,FBO)问题是涡轮发动机常见的安全威胁之一。发动机中断裂的风扇叶片击中机舱等飞机部位,可能会对飞行安全造成影响,如引发机舱失压、油箱燃油泄漏起火等问题,更严重的还可能导致机毁人亡,因此对机匣包容性能及影响因素的研究十分必要。作为一种具有高比模量、高比强度和低热膨胀系数的材料,并且碳纤维编织复合材料由于结构中接结经纱的存在,不易发生分层失效,是新一代航空发
学位
【目的】通过比较幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori,HP)感染阴性的浅表性胃炎、胃癌前病变及胃癌患者代谢综合征(metabolic syndrome,Met S)相关指标的差异性,探讨代谢综合征及其包含代谢因素与HP感染阴性的胃癌发生发展风险的相关性。【方法】选取2015年1月至2020年9月在浙江大学医学院附属第一医院行胃镜检查或手术切除治疗的住院患者作为研究对象,同时选取同期
学位
近年来,研究表明航空发动机传统的基于Min-Max选择逻辑的过渡态控制方法具有一定的保守性,并且发动机的控制量得不到充分利用,与此同时,模型预测控制(MPC)以其可以显式处理系统约束以及控制精度高的特点在航发控制领域得到了越来越多的关注,但是MPC最大的缺点就是反复的进行在线迭代求解,导致计算量大,无法满足发动机控制系统快速响应的要求,针对该点,本文展开航空发动机MPC的快速求解算法研究。首先,从
学位
研究目的:近年来很多研究提示了幽门螺杆菌和糖尿病之间可能存在的关联,但是在这两者之间的关系仍然存在很多的争议点。本研究试图从糖尿病对幽门螺杆菌根除治疗效果的影响以及幽门螺杆菌根除治疗对糖尿病患者血糖控制的影响这两个方面来阐述着两种疾病之间的内在联系。研究方法:我们在Pub Med,Cochrane,Web of Science和Embase(截止至2020年4月23日)上系统地检索了幽门螺杆菌根除
学位