大型宽体客机复合材料机翼结构的疲劳寿命评估方法研究

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复合材料层合板的疲劳寿命分析是飞机设计中的重要问题。研究表明,用于金属和复合材料疲劳分析的模型和方程通常只适用于试样的疲劳寿命预测。本文基于一系列疲劳分析的模型和方程,旨在开发了一种适用于飞机复合材料结构元件的疲劳寿命评估方法,该方法测试少且具有较好的精度。本文综述了相关研究,在此基础上选择了相关的方法用于建立本文的方法。本文研究的模型有Mandell疲劳寿命拟合方程,Beheshti-HarrisAdam等寿命图,Howe和Owen损伤累积模型。采用文献中给出的AS4/3506-1准各向同性铺层开孔复合材料在常幅谱和随机谱下的疲劳实验结果分析验证这些模型。分析验证的模型用于宽体民用飞机机翼的疲劳寿命设计分析。机翼载荷为运输类机翼标准测试谱(TWIST谱)。分析结果表明,该方法适用于飞机结构元件的疲劳分析,它可用于飞机的初步设计,确定复合材料结构元件尺寸。由于本文的方法采用了不少简化,从而有必要开展进一步研究以提高预测精度,使其适用于结构验证。
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