飞机检修平台静动力性能分析研究

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近年来,航空产业在我国得到了飞速发展,飞机被称为“现代科技和现代工业的花朵”,但其制造、维护的难度远大于其它工业产品。飞机钢结构检修平台的出现大大降低了这些难度,使飞机的检修过程变得安全、高效。可是检修平台一旦设计不合理,就会给检修作业带来困难,工作人员难以高效的完成作业,施工精度达不到要求,甚至在作业过程中产生平台倒塌,造成人员的伤亡。随着有限元分析软件的不断发展,可以利用有限元软件模拟分析飞机检修平台的实际工作情况,帮助提前了解平台设计中的不足,以免在日后的实际作业环节造成不必要的人身伤害。因此对飞机检修平台进行结构分析具有重要的现实意义。论文在传统飞机检修平台结构分析的基础上,以某机场的飞机检修平台为研究对象,通过大型通用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型。论文从四个方面对有限元模型进行全面的静动力分析。(1)根据飞机检修平台所处的工作环境,考虑实际工作中可能出现的各种荷载,分别对平台在自重恒荷载、楼面活荷载、风荷载以及撞击荷载的作用下进行受力分析,再按荷载组合原则得到组合工况进行静力分析并校核强度;(2)在各种静力荷载作用下进行特征值屈曲分析,对比考虑恒荷载和不考虑恒荷载时的活荷载屈曲系数,分析平台自重在各工况中对结构稳定性的影响,通过观察平台前100阶屈曲模态,推断平台的整体稳定性;(3)考虑刚性地基和柔性地基两种情况做模态分析,通过模态分析提取钢结构平台前20阶自振频率和振型;(4)在考虑三向地震的情况下,采用规范谱对钢结构平台进行振型分解反应谱法分析,计算平台在地震荷载下动力响应。再以时程分析作为谱分析的补充,采用人工波对钢结构平台进行瞬时动力分析,比较了结构不同位置的加速度时程响应,并提取平台在动力时程中的幅值位移和幅值内力,对主要承重结构进行强度校核。最后对比振型分解反应谱法和时程动力分析的结果,对飞机检修平台做出了抗震安全评价。本文对以上研究工作进行总结,通过分析和校核,表明论文所研究的飞机检修平台在静动力作用下,各主梁和承重柱均能满足承载力极限状态的要求,结构设计合理。本文的研究可以为其它相关工程设计实践提供参考和借鉴。
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