飞机机翼机身对接结构数值计算分析开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述：

机翼机身对接接头设计是飞机结构设计的一个重要环节，其设计的好坏严重关系到飞机的飞行性能和使用安全，飞机结构设计载荷系数的产生和发展，提出在飞机结构设计中用可靠性安全系数替代传统安全系数的观点。介绍分析了机翼机身对接设计思想和接头耳片受力特性，提出了改善机翼机身对接区域传力特性的设计方法。采用实体建模三维有限元方法，对飞机翼身对接主承力接头进行传力特性分析，对机身半框模型、机翼主梁—机身横梁组合模型在NX12.0下计算结果进行了评价,然后用ANSYS软件进行有限元分析。根据结构设计要求和结构限制条件，优化结构设计参数，从结构尺寸、重量、疲劳危险部位应力水平、对气动力的影响以及装配工艺性等方面对加强型和改进型设计方案进行了比较分析。疲劳断裂起始于结构细节，对疲劳危险关键部位进行了损伤容限评定，提出了提高结构抗疲劳断裂能力的措施。机翼主梁与机身横梁的对接接头通过超高强度螺栓连接在一起，而机翼主梁又是机翼的重要承载构件，所以机翼所受的外载荷主要是通过机翼主梁与机身横梁的连接传递到机身上实现平衡的。结构连接处是飞机失效或者疲劳破坏频繁发生的地方，因此该联接的设计分析对飞机结构设计是十分重要的。本文中考虑实际情况合理估算几何参数，然后采用NX12.0对机身横梁和机翼主梁进行三维建模，再将对分析重点部位影响较小的、容易引起应力集中的工艺孔等去掉，以便使得分析结果更为合理。提出将NX12.0中实体导入ANSYS进行分析的方法，并在用适当方法将模型导入ANSYS后进行适当布尔运算并对材料性质、单元类型等进行设定。总结ANSYS网格划分方法并总结网格划分的注意事项等，然后进行合理网格划分。提出模拟接触行为的方法，并定义考虑摩擦的接触对，以实现接触分析。提出对螺栓预紧行为进行模拟的方法，即预紧力单元法，创建预紧力截面、生成预紧力单元并施加预紧力。对飞机机翼及其主梁的受力情况进行分析，然后对结构的受力进行合理估算。因为实体单元只有三个自由度，无法直接施加弯矩和剪力，所以提出施加剪力和弯矩的方法。最后施加载荷和边界条件。采用适当求解器并定义各求解项，然后进行合理求解。对计算过程中提示的错误信息进行分析解决，最后保证该考虑摩擦的接触分析收敛。在对上述分析的结果进行研究分析后对结构进行简化，对简化结构进行参数影响分析，对简化结构的耳片厚度、螺栓预紧力大小等进行改进以实现优化。 主要参考文献 [1] 吴相宪，王正为，黄玉堂主编.实用机械设计手册.中国矿业大学出版社，1993. [2] 王洪欣，李木，刘秉忠主编.机械设计工程学[M].中国矿业大学出版社，2001. [3] 唐大放，冯晓宁，杨现卿主编.机械设计工程学[M].中国矿业大学出版社，2001. [4] 中国纺织大学工程图学教研室等编.画法几何及工程制图.上海科学技术出版社，1997. [5] 史美堂主编.金属材料及热处理.上海科学技术出版社，1983. [6] 苏翼林主编.材料力学.高等教育出版社，1980. [7] 顾崇衔主编.机械制造工艺学.陕西科学技术出版社，1999. [8] 詹熙达主编.NX12.0 V5R20曲面设计教程. 北京：机械工业出版社,2013. [9] 詹熙达主编.NX12.0 V5R20快速入门教程. 北京：机械工业出版社,2011.

2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

本课题所要研究及解决的问题：本课题是机翼机身对接机构数据分析，需要在给出和查阅到的设计基本资料上完成该装置的数据分析。需要研究及解决的问题如下： ( 1） 熟悉并理解机翼机身对接结构与受力特点；（2） 熟悉和掌握NX12.0和ANSYS软件；（3） 应用ANSYS软件对机翼机身对接结构进行建模和力学分析。拟采用的研究手段（途径）： 1、文献收集 广泛收集与机翼机身对接结构技术相关的资料； 2、实践与实习 通过大量的数据来进行设置的计算机控制系统建立。 3、运用NX12.0设计软件进行装置图绘制； 4、结合指导老师的指点，分进度，分阶段实施，并对相关问题展开研究。 5、利用有限元分析软件ANSYS对悬浮力进行仿真计算。

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

通过文献综述，该生对机身机翼对接接头国内外研究现状有了较基本的认识，下一步继续努力通过NX12.0和Ansys软件对对机身机翼对接接头进行建模分析研究。

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

本课题深度和工作量适中，具有一定的工程应用价值，相信通过该生对机身机翼对接接头的有限元分析，在飞机设计时对对接接头设计时具有一定的参考价值。

3.是否同意开题：√ 同意 □ 不同意

指导教师：

年   03 月   08 日