新型涡扇飞机是我国目前正在自主研制的民用新支线飞机,为保证其研制符合适航规章对结构的规定,并达到设计寿命指标,需要对设计方案中重要结构部位的损伤容限特性进行评估。由于结构设计中采用了许多新的结构构型,一个现实而紧迫的问题,是如何对这些新的结构构型进行损伤容限评估。 本文立足于工程实际,针对该新型涡扇飞机机翼下壁板,开展了断裂力学特性分析和损伤容限方法研究,其目的是为该新型涡扇飞机机翼下壁板的损伤容限设计提供分析方法和分析数据,为结构选型提供基础数据。 本文在总结了以往研究成果的基础上,首先提出了针对此类结构的损伤容限评定的基本方法和流程;其次针对此类结构应用有限元软件ANSYS计算获得了裂纹扩展过程中的应力强度因子历程,并编写了相应的应力强度因子插值程序及裂纹扩展和剩余强度分析程序,进行了裂纹扩展分析和剩余强度计算,通过与原有结构类型的计算结果的对比,获得了此类结构与原有的结构类型的损伤容限特性的对比;最后,应用了适当的裂纹转折理论和适合的有限元分析软件,对此类结构对其可能发生的裂纹转折现象进行了初步的预测,目的是为该结构类型的损伤容限止裂设计提供参考。 本文研究对新型涡扇飞机机翼下壁板结构损伤容限评定具有工程使用价值,为新型涡扇飞机结构采用此类结构的损伤容限评定提供了方法和技术。