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基于紧固件载荷变形曲线的结构有限元分析

亚洲流体网 发布时间:2017/5/12 8:28:09 浏览次数:50146 来源:亚洲紧固件网编辑整理 我要投稿
【导读】 采用有限元方法对结构连接区进行分析,由于紧固件刚度不仅与其自身的几何尺寸、材料有关,也与其连接的基板和带板材料有关,紧固件刚度是个难以捉摸的量

亚洲紧固件网在飞机铆接结构设计中,连接区域不仅是疲劳寿命设计、也是静强度设计的重要内容。这主要是因为,连接区往往是结构破坏主要部位之一,特别是某些重要的连接区域一旦紧固件发生破坏,可能危及飞机的安全。故在飞机设计中,结构分析工程师对铆接区域的强度倍加重视,除了采用试验方法或工程方法估算连接区域强度外,还采用细节有限元分析技术进一步获得连接区域详细应力分布,以确保连接区域紧固件不会失效,确保飞机安全运行。

基于紧固件载荷变形曲线的结构有限元分析

基于紧固件载荷变形曲线的结构有限元分析

采用有限元方法对结构连接区进行分析,由于紧固件刚度不仅与其自身的几何尺寸、材料有关,也与其连接的基板和带板材料有关,紧固件刚度是个难以捉摸的量。以往工程中对紧固件建模常采用梁元或弹簧元来模拟,由于无法准确地给出其刚度,特别是不能考虑紧固件与紧固件孔挤压以及摩擦,分析结果往往失真,导致紧固件强度不够或裕度过大,因而不得不采用子模型技术,对紧固件进行详细的应力分析,以获取紧固件失效载荷。

关于紧固件刚度的研究,发展了三种分析计算方法。Tate和唐兆田分别利用材料力学和弹性力学理论给出了紧固件弹性段刚度的解析表达式0;薛景川利用试验方法给出了多种类型紧固件刚度曲线3;吴存利采用三维细节有限元模型研究了紧固件刚度曲线,分析中,考虑了材料弹塑性、紧固件与钉孔的摩擦等因素,并同试验曲线进行了比较,计算与试验吻合很好。

本文进一步讨论紧固件载荷变形曲线(简称P-5曲线)分析技术,并研究紧固件户-5曲线在利用MSC.Nastran商用软件有限元建模分析中的应用,特别是-5曲线在软件中植入方法,并对比研究紧固件不同建模方法对计算结果的影响,为工程结构总体有限元分析或细节有限元分析中紧固件模型化,提供一套高精度全新的建模方法。

1基本概念是个简单紧固件连接单元,在外载荷P作用下,施加在板A上的力通过紧固件传给板B,紧固件所承受的力等于p受载时两板变形,同时紧固件产生弯曲、剪切和挤压变形,钉孔产生挤压变形。在结构应力分析中,把除过板变形以外的紧固件本身以及孔的综合变形统称为紧固件变形,变形随外载变化的曲线称作P-5曲线。紧固件刚度定义为:个等级的关联度,结果如表2所示。

表2机场服务质量评价等级结果(二级关联度)指标可靠性响应性安全性移情性有形性机场服务质量水平3.3评价等级结果及分析根据计算出的机场服务质量水平关于各等级的关联度,通过式(10)、式(11)的计算可得出所属等级及特征值,结果如表2所示。可以看出机场整体服务水平为n级,其中响应性指标和可靠性指标分别为w和m,为机场服务的传统缺陷,机场排队等待问题、机场陆侧交通问题、不正常航班服务、行李差错率问题一直以来都是专家学者研究的热点问题。

因此,提升南京禄口机场服务质量的工作重点在于:实施排队等待战略,除了增加值机柜台、安检口数量之外,适当增加队尾工作人员,把握旅客心理,开展灵活有针对性服务;加快轨道交通网的建设,方便旅客出行,提升机场陆侧交通便利性;针对不正常航班出现的情况,机场应及时进行航班信息通报、旅客情绪安抚,并在不正常航班机场餐饮服务、不正常航班机场休息条件等方面做到令旅客满意;完善各项管理制度,逼制行李被盗现象,降低行李丢失和破损的风险,降低行李差错率;引入竞争机制,打破机场商铺的垄断性,宏观调控机场航站楼内商品的价格。

4结语利用多级物元模型分析方法,建立机场服务质量多指标、多层次评价模型,对机场服务质量水平进行了科学客观的综合评价,实现了机场服务质量定性和定量的综合描述,取得了良好的效果。运用多级物元模型分析机场服务质量评价体系,为机场服务质量综合评价提供了一种科学有效的方法,也为接下来机场服务质量改进与管理的研究作了铺垫。


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