作为飞机结构强度分析的有效手段,飞机全机有限元模型内力计算结果直接影响强度分析结论。超单元方法作为求解大型有限元问题的有效手段,在飞机全机内力计算中具有较好的适用性。基于超单元方法的基本理论以及NASTRAN软件,给出超单元方法在民用飞机全机内力计算的使用方法和步骤。以某型民用飞机全机模型内力计算为例,进行了超单元方法计算与全模型方法计算,并对比两种方法得到的节点位移以及单元内力。结果表明,超单元方法计算误差较小,对结果的影响可忽略不计,可用于飞机全机有限元模型内力计算。

根据后机身载荷包线对后机身全尺寸静力试验载荷进行筛选,完成从理论载荷到试验加载载荷的设计,提出了试验边界模拟、试验加载模拟等关键方法,完成了发动机失效工况和机动平衡两种危险工况的试验。建立了有限元分析模型,基于试验加载载荷进行有限元计算,得到理论位移和应变值。试验测量结果表明,试验测量得到的位移和应变值与理论值符合性良好,试验结果可作为某型民用飞机复合材料后机身结构的强度验证依据,验证的有限元分析方法可应用于结构优化设计。

提出了一种民用飞机飞行载荷谱数据清洗方法。首先将原始载荷谱中的局部峰谷值提取出来,组成峰谷值数据库;其次建立了“四点法”评定规则,对峰谷值数据库数据进行清洗,将小于门槛值的载荷循环截除,得到清洗谱。实例验证结果表明,该方法在保证原始谱载荷次序不变的基础上,能够有效地截除对疲劳损伤影响较小的载荷循环,从而提高数据处理的效率。

突风载荷是民用飞机结构载荷分析的重要组成部分,民用飞机需要按照适航条款25.341的要求,完成突风载荷的设计工作。通过对比欧洲EASA条款和中国CCAR条款,分析了不同条款要求之间的差异;结合具体的工程算例,建立了突风载荷分析模型,给出了突风载荷分析的思路。对比不同条款要求发现,对于民用飞机的突风载荷设计,采用CCAR25.341计算得到的结果比CS25.341更加保守。

基于民用飞机飞行载荷试飞,给出了一种在发动机及吊挂区域布置加速度传感器及应变片,通过虚拟标定的方法建立结构应变与载荷输入的相关方程,从而获得发动机惯性载荷及气动载荷的测试方法。该方法无需拆卸发动机,改装周期短,具有较高的工程应用价值。

建立民用飞机全机突风载荷计算模型,选取不同的离散突风场风梯度进行对比分析,研究在不同突风梯度下机身上各部位的离散突风载荷响应,分析突风梯度对机身垂向加速度的影响,总结民用飞机进行离散突风载荷计算中突风梯度的选取方法。研究结果表明对于飞机的不同部位,不同梯度的离散突风都有可能构成设计情况,民用飞机离散突风载荷计算中应包含足够数量的突风梯度,才能保证计算精度。

为改善某民用飞机失速特性欠佳的问题,采用数值计算和风洞试验方法设计了加装在机翼上的失速条,对气动力和流场特性进行分析,并利用风洞试验研究了加装失速条后某民用飞机的失速特性。研究结果表明,加装失速条会降低最大升力系数并改变机翼上的流动分离位置,明显改善飞机的纵向力矩特性和横滚特性。

液压能源系统具有响应速度快、刚性大等特点[1]，在民用飞机中十分重要。本文对机翼后缘区域的液压管路的设计与布置安装进行了探讨分析，重点介绍了管路设计与安装原则、安全性分析、维修性分析，为民用飞机液压管路的设计提供了参考。

民用飞机对安全性的要求非常高,尤其是刹车系统,需要能够在各种类型的目标跑道上安全地刹停飞机。飞机刹车系统一般配有蓄压器作为液压能源系统的补充,提供长时间停留刹车能力,还可以提高刹车时的安全性。介绍了民用飞机为了在不同类型跑道上安全着陆,对刹车蓄压器的容积尺寸提出的需求,仿真分析了在不同类型跑道着陆时对刹车蓄压器尺寸的影响关系。结果表明,冰跑道着陆对刹车蓄压器容积尺寸需求最大。

现代民用飞机液压系统采用自增压油箱是一种趋势,本文针对自增压油箱两种不同的增压源,对比分析了各自的优缺点,可作为民用飞机液压油箱设计选择参考。