發(fā)布時間：2024-04-21 19:04

　　現(xiàn)代民航飛機(jī)設(shè)計廣泛采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu),但較之金屬結(jié)構(gòu),其導(dǎo)電性差,在雷電環(huán)境下極易遭受雷擊,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,給飛行安全帶來嚴(yán)重威脅。本文采用理論分析和數(shù)值計算相結(jié)合的方法,對復(fù)合材料雷擊防護(hù)系統(tǒng)的燒蝕損傷特征和防護(hù)性能進(jìn)行了深入研究�；�于麥克斯韋電荷守恒方程和能量守恒原理,通過引入?yún)��?shù)“電位移矢量”和“金屬的傳熱系數(shù)”,得到復(fù)合材料雷擊防護(hù)的電—熱耦合控制方程和能量平衡數(shù)學(xué)模型。在理論分析基礎(chǔ)上,分別建立了全噴鋁、局部噴鋁和銅網(wǎng)防護(hù)的復(fù)合材料層合板雷擊燒蝕損傷三維有限元模型,利用ABAQUS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,計算結(jié)果與文獻(xiàn)實驗結(jié)果吻合較好,進(jìn)而分析得出防護(hù)層厚度和雷擊電流等參數(shù)對層合板燒蝕損傷面積和損傷特征的影響規(guī)律。最后,建立了復(fù)合材料雷擊防護(hù)協(xié)同優(yōu)化模型,對雷擊損傷面積、防護(hù)層質(zhì)量和防護(hù)層燒蝕速率進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化,采用遺傳算法尋找最優(yōu)解,收斂效果良好。研究結(jié)果對國產(chǎn)民機(jī)L/HIRF維修任務(wù)的選擇與維修間隔的確定分析有一定的參考價值。

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1L/HIRF防護(hù)邏輯分析流程圖

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文35）無需選擇特定的L/HIRF維修任務(wù)1）對L/HIRF防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行描述，并按區(qū)域列出其失效對安全性有不利影響的L/HIRF防護(hù)部件清單，并優(yōu)化清單4）L/HIRF防護(hù)措施特性對ED/AD敏感嗎？是否2）列出區(qū)域內(nèi)每個L/HIRF防護(hù)措施特性和可用的有效....

圖2-2標(biāo)準(zhǔn)模擬雷電流波形

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2-1雷擊燒蝕分析的流程2.4.2雷擊電流載荷雷擊電流波形由美國機(jī)動車工程師協(xié)會（SAE）進(jìn)行直接效應(yīng)實驗驗證后所規(guī)定，5412手冊中規(guī)定雷擊電流包括A波、B波、C波、D波四種，如圖2-2所示[45]。圖2-2標(biāo)準(zhǔn)模擬雷電流波形開始定義單元類型、材料....

圖2-3有限元模型

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文20表2.2復(fù)合材料密度、比熱和熱導(dǎo)率溫度/℃比熱/（Jkg-1℃-1）熱導(dǎo)率/（Wm-1℃-1）密度/（kg/m3k）xkykz25106511.800.6090.609152033020506.020.310.31152036042505.460.28....

圖2-5銅網(wǎng)防護(hù)模型仿真結(jié)果圖

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文22圖2-5銅網(wǎng)防護(hù)模型仿真結(jié)果圖溫度達(dá)到300℃時，層合板樹脂基開始熱解，即層合板開始出現(xiàn)燒蝕損傷。溫度達(dá)到600℃時，樹脂基融化完全，可認(rèn)為層合板已經(jīng)燒蝕損傷[16]。從圖2-5中可以看出，所得溫度未達(dá)到材料損傷溫度，認(rèn)為沒有造成損傷，與文獻(xiàn)[48]實....

本文編號：3961326