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近年来,我国在民机自主研发上取得了突出的成绩,但是相关技术标准和规范主要借鉴国外,具有自主知识产权的成果与国外存在较大差距,加上民机液压管路系统工作载荷和力学特性极为复杂,而可靠性要求高。本课题结合民机适航载荷,开展液压管路系统应力分析和试验研究,目的是为具有自主知识产权的液压管路系统分析建设提供支持。本文主要研究内容和工作如下:(1)典型适航载荷分析及民机液压管路系统应力分析流程设计基于国际运输类飞机适航标准,从典型适航载荷作用特点出发,分析压力、位移和振动载荷在民机不同机体部位液压管路系统上的叠加机制,确定应力分析载荷工况和应力分析判据,设计民机液压管路系统应力分析流程,对应力分析方法的研究具有一定指导意义。(2)民机液压管路系统有限元分析法建立以3000 psi民机液压管路系统为研究对象,基于有限元分析理论,提出其模型简化、边界条件设置和网格划分等方法。此外,结合疲劳损伤理论,采用Bandat和Dirlik数学模型对民机液压管路系统在高周疲劳载荷作用下的寿命进行预测。同时,给出在民机管路系统模态分析中应用广泛的传递矩阵法和有限元法,为其固有频率求解奠定基础。(3)民机液压管路系统应力分析及适航载荷对应力/固有频率影响研究以ARJ21-700机翼区域局部液压管路系统为研究对象,在Abaqus软件中建立其有限元模型,求解在不同应力分析载荷工况下的应力分布、应力功率谱密度图和固有频率。最后,结合管路疲劳寿命预测方法和应力分析判据,完成其适航评价。并且,采用控制变量法,研究典型适航载荷对液压管路应力分布和固有频率的影响规律。(4)民机液压管路试验验证搭建能复现压力、位移和振动载荷的管路测试试验台,并以两根ARJ21-700民机液压管路为研究对象,开展不同应力分析载荷工况下的验证性试验,验证前文提出的民机液压管路系统应力分析方法的正确性和可行性。本文基于适航条款开展的民机液压管路系统应力分析及试验研究方法预期为国产民机液压管路系统规范建设和管系优化设计奠定一定的理论基础。