免费论文：民机结构长寿命综合设计与评定技术研究

随着航空科学技术的飞速发展，飞机结构设计思想在不断更新，长寿命、安全性、可靠性、舒适性和低维修成本的综合要求，已成为现代飞机设计中一项极为重要而且必须遵循的准则。飞机结构也由最初的静强度设计经历了刚度设计、安全寿命设计、破损安全设计的阶段演进到现代的耐久性与损伤容限设计阶段，所有这些都是为了满足越来越高的使用安全性、使用可靠性和经济性的要求。对于民机而言，安全是永恒的主题，是结构设计的基本要求，长寿命、低维修成本构成的经济性是实现其市场价值的保证，而耐久性与损伤容限设计则是达到上述要求的重要设计准则与方法，它的目标是保证飞机结构在预期的使用寿命期内具有高安全性、良好的经济性和可靠性，耐久性/损伤容限设计与评定技术可以提高设计水平，缩短设计周期，确保设计合理性和可靠性。 论文从民机结构耐久性与损伤容限设计、分析评定和验证技术顶层构架及技术内涵的研究出发，探讨了国外民机结构长寿命设计、分析评定、试验验证和维护检查等全过程的技术思路、实施途径、经验教训和技术发展，建立适合中国国情的、可工程实际应用的、并能与世界持续接轨的结构耐久性及损伤容限设计与评定技术体系。论文主要创新点和研究内容包括以下几方面：1）确定了针对CCAR25.571条款的符合性验证方法和验证技术；提出了验证技术思路和验证技术途径；制订了验证实施计划的框架；给出了一套符合CCAR25.571条款的验证实施计划；构建了在飞机各研制阶段可行合理的验证实施途径，解决了实施中所遇到的关键技术；建立了适用于我国民用航空的设计手册与分析系统。2）从满足损伤容限设计要求的结构要素、结构布置、主结构设计、结构细节设计研究出发，提供了符合CCAR25.571条款要求的结构设计技术，为民用飞机结构的长寿命设计奠定了技术基础。3）以民机结构的设计服役寿命为目标，通过引入DFR的腐蚀影响系数，修正一般环境下结构细节疲劳质量的特征参量—DFR，建立了腐蚀环境下民机结构疲劳分析的细节疲劳额定值（DFR）方法，给出了腐蚀环境下民机结构的疲劳分析评估方法。4）通过系统分析和研究结构损伤容限设计与评定的关键技术，建立了腐蚀环境下民机结构裂纹扩展分析方法及概率损伤容限分析方法，研究并给出了广布疲劳损伤的评定方法，系统地提出了民机结构损伤容限分析与验证的技术方法。5）通过分析研究世界民用飞机结构损伤容限和疲劳评定的技术发展以及新的政策要求（未颁布），提出了民机结构损伤容限设计、分析与评定的发展方向及需要研究的关键技术，并初步探索了这些关键技术的解决途径。 本论文首次对民机结构长寿命综合设计与评定技术进行了研究，建立了民机结构长寿命设计与评定技术体系，提出了长寿命结构设计与评定技术的关键技术及解决方法，提供了民机结构（包括考虑腐蚀环境）疲劳使用寿命分析技术和损伤容限分析与评定技术，并系统完整地提出了民机结构损伤容限分析与验证的技术方法，给出了民机结构长寿命设计、分析与验证的实施途径。为正在研制的ARJ21支线飞机提供了技术支持，并可为即将研制的大型客机奠定了技术基础。

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