大飞机典型货舱下部结构冲击试验及数值模拟

摘要：

针对大飞机全尺寸三框两段货舱地板下部结构,分别进行3.95 m/s和5.53 m/s的落重冲击试验,对比分析其变形模式和冲击响应特性.建立货舱地板下部结构有限元模型,通过仿真结果与试验结果的相关性分析来验证有限元模型,并进一步分析不同冲击速度对货舱地板下部结构变形模式和冲击响应特性的影响.结果表明:在3.95 m/s冲击下,中间支撑件与机身框连接区域铆钉未发生失效,在5.53 m/s冲击下,中间支撑件与机身框连接区域铆钉发生失效,且最终压缩位移量增大221.0％,最大加速度峰值降低19.9％,最大冲击力峰值降低2.9％.有限元模型能够很好地复现冲击试验过程,准确模拟机身框、中间支撑件及C型支撑件等变形情况,捕捉到中间支撑件与机身框连接区域的铆钉失效情况,在3.95 m/s和5.53 m/s冲击下,仿真与试验获得的最大加速度峰值偏差分别为4％和11.4％.中间支撑件与机身框连接铆钉在4.0～4.5 m/s的速度区间内发生失效,导致货舱地板下部结构整体压缩量迅速增大,中间支撑件吸能占比下降,机身框吸能占比上升.撞击区域铆钉失效对货舱地板下部结构变形模式、冲击响应和吸能特性有显著影响,研究成果可为运输类飞机机身结构适坠性设计、分析及验证提供支持.

关键词：货舱地板下部结构、冲击试验、冲击速度、变形模式、冲击响应特性

所属期刊栏目：43

分类号：V214.4(基础理论及试验)

资助基金：天津市教委科研计划;天津市自然科学基金

在线出版日期：2022-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：254-265