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申请/专利权人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
摘要：本申请属于航空疲劳损伤容限设计领域，特别涉及一种基于载荷推演的气密顶板优化设计方法。本申请的基于载荷推演的气密顶板优化设计方法，针对气密顶板连接区常满足静强度指标，却不满足疲劳寿命指标工程实际难题，结合机身气密连接区结构连接特点，从飞机结构耐久性设计角度给出了一种基于载荷推演的气密顶板优化设计方法。本申请的基于载荷推演的气密顶板优化设计方法，通过全面考虑静强度、疲劳危险载荷工况，提前依据寿命反推控制危险部位的应力水平，建立气密连接区结构重量与纵梁、横梁数量的函数关系，进行优化求解，得到满足应力水平要求的最优结构设计，确保结构同时满足寿命和重量指标要求。
主权项：1.一种基于载荷推演的气密顶板优化设计方法，其特征在于，包括：步骤一、确定气密顶板连接区气密载荷工况；步骤二、根据飞机飞行使用任务剖面，确定机身气密疲劳载荷谱中最大充压载荷值，根据飞机气密载荷与机械载荷损伤经验比值，将疲劳载荷工况的所述最大充压载荷值折算到气密载荷工况的充压载荷值；飞机气密载荷与机械载荷损伤经验比值为0.8；步骤三、建立包含气密顶板的机身筒段局部有限元模型，对所述机身筒段局部有限元模型施加气密载荷，确定最薄弱细节部位；步骤四、对所述机身筒段局部有限元模型施加充压载荷，得到所述最薄弱细节部位应力与结构参数的函数关系，通过气密顶板连接区的材料以及疲劳寿命要求，查询S-N曲线反推出所述最薄弱细节部位的应力控制水平；对机身筒段局部有限元模型施加疲劳充压工况载荷进行有限元分析求解，得到关键细节部位的应力与横梁、纵梁数量的函数关系：S＝f1n1，n2其中：S为关键细节部位的应力；n1为横梁的数量；n2为纵梁的数量；步骤五、在所述应力控制水平约束条件下，建立气密顶板连接区结构重量与所述结构参数的函数关系，对结构重量进行最小值求解，得到气密顶板连接区的结构参数；建立气密顶板连接区结构重量与纵梁、横梁数量的函数关系：M＝f2n1，n2约束条件为S＝f1n1，n2小于等于90MPa；其中：M为气密顶板连接区结构重量。
全文数据：
权利要求：
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