大飞机吊挂应急断离保险销冲击性能研究与冲击试验设计

摘要

民用飞机的发动机吊挂应急断离技术是指飞机在应急着陆等极端情况下发动机吊挂与机翼有效断离的技术。其设计思想是将吊挂与机翼间的连接件设计成应急断离构件（保险销），通过调整吊挂各接头应急断离保险销的结构强度来控制吊挂应急断离的失效路径和断离姿态，使发动机和吊挂能够安全有效地与机翼分离，从而达到保护机翼油箱、避免燃油泄漏失火和降低乘员伤亡的目的。应急断离保险销作为吊挂应急断离技术的核心，其断裂破坏模式和断离载荷直接影响应急断离技术的实现。因此，对应急断离保险销进行冲击性能研究和冲击破坏试验分析有重要意义。
　　以 C919飞机 IPS吊挂各接头应急断离保险销为研究对象，分别建立包含和不包含温度场计算的保险销冲击动力学有限元模型进行仿真计算并对比分析。根据分析结果选择热力耦合动力学有限元方法作为应急断离保险销的冲击性能研究方法，研究保险销的断裂过程、能量吸收情况和断离载荷。根据适航条例和飞机应急着陆工况拟定边界条件，研究飞机应急着陆冲击速率和冲击倾角对吊挂各接头应急断离保险销断裂过程的影响，得到保险销能够实现应急断离的冲击倾角范围。
　　根据应急断离保险销的支持形式和载荷特征，设计了一套重锤自由落体冲击试验方案，研究冲击速率对应急断离保险销破坏模式和断离载荷的影响。试验方案给出了应急断离保险销试验夹具的优化改进方法，采用有限元法对试验夹具和试验台架进行了强度校核，并对试验台架进行了模态分析，验证了试验方案的可行性。

目录

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注释表

第一章 绪论

1.1课题背景与研究意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容及方法

1.4学位论文框架

第二章 保险销结构热力耦合有限元理论与建模

2.1引言

2.2动力学有限元数值计算方法

2.3 IPS吊挂接头结构和保险销

2.4应急断离保险销冲击动力学有限元建模

2.5模型试算与结果分析

2.6保险销热力耦合冲击动力学有限元分析

2.7本章小结

第三章 应急断离保险销冲击性能分析

3.1引言

3.2各接头保险销冲击仿真结果

3.3冲击速率对保险销冲击性能影响研究

3.4冲击侧倾角对保险销冲击性能影响研究

3.5 本章小结

第四章 应急断离保险销冲击破坏试验设计

4.1引言

4.2试验任务与要求

4.3试验方案设计

4.4试验夹具设计与优化

4.5试验支持段校核

4.6试验夹具校核

4.7本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文工作总结

5.2后续研究工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文