飞行器结构设计的若干题目研究

admin · 发表于 2022-9-13 19:09:50

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航空航天技术的发展，对飞行器结构设计的水平要求越来越高。高效率、高可靠性、低成本已成为了飞行器结构设计的发展趋势。结构设计中有待研究的题目也越来越多，例如高温环境下结构轻质化题目等。本文针对飞行器工程结构设计与分析中的若干题目进行研究，论文的主要工作包括： 1)基于模态综合法的结构振动功率流分析方法研究。本文研究了基于模态综合法的结构振动功率流分析，从功率流和模态综合法的理论出发，将两者进行结合，应用ANSYS与MATLAB建立了基于模态综合法的结构振动功率流分析模块，并通过对简单结构的分析对模块进行了验证，该方法可用于分析复杂的飞行器结构振动能量的传递和分布规律。 2)飞行器结构设计的不确定性分析方法研究。设计中的不确定因素对飞行器结构的安全性具有重要影响，本文应用不确定性分析的概率方法，结合结构振动的功率流分析，在ANSYS平台上开发了结构振动功率流的不确定性分析模块，仿真结果表明，所发展的分析模块能用于飞行器结构的不确定性因素影响分析。 3)三维正交各向拉压异性的复合材料飞行器结构分析方法研究。复合材料不仅具有各向异性，同时还可能具有拉压特性不同的特点。本文从三维正交各向异性的复合材料结构本构方程出发，建立了拉压相异的复合材料结构求解方法，给出了两种分析结果收敛准则。实际的飞行器结构仿真结果显示，本文提出的三维正交各向拉压异性的复合材料结构分析方法有效，可以用于相关的工程结构分析。 4)复杂飞行器结构热力耦合分析的等效方法研究。热与力的耦合分析是高超声速飞行器结构设计与分析的显著特点，某些工程结构模型是十分复杂，建立实际真实的结构模型通常是不可行的，或者需要花费大量的时间和精力，大大降低了飞行器结构设计与分析的效率。因此，在结构的初设计阶段，应用等效模型分析提供了解决这个题目的一种途径。本文从飞行器的热力耦合实际工程应用出发，通过无量纲分析，建立了一种结构等效方法，应用ANSYS建立了这种等效分析模块，并将其应用于工程结构的实际分析中，证明了其有效性。

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