基于Franc3D的典型整体结构三维裂纹扩展分析

• 作者: 邢本东 高迪 胡宗浩 吴斌 王向明 沈阳飞机设计研究所
• 来源期刊: 计算机辅助工程
• 学科: 物理学
• 关键词: 整体结构 应力 三维裂纹扩展 结构寿命 有限元 裂纹
• 年，卷（期）: 2024,（3）
• 所属期刊栏目: 工程数值仿真与CAE算法
• 页码范围: 17-21,27
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13340/j.cae.2023.03.003

摘要

整体结构取消连接件与紧固件，将分段机械连接结构变为一体化结构，是飞机结构实现轻量化和长寿命的重要技术途径。由于缺乏整体结构裂纹扩展规律研究和损伤容限设计方法，整体结构应用受到较大限制。针对该问题，基于Franc3D软件对典型整体结构件开展裂纹扩展规律研究，分别研究不同应力水平下裂纹扩展特征与低应力水平下典型整体结构裂纹扩展规律。研究结果表明，应力大小对裂纹扩展寿命影响显著，控制应力水平是确保结构寿命安全的重要手段；在低应力水平下，整体结构裂纹扩展可以分为3个阶段，第1阶段为缓慢扩展阶段，占全寿命周期的94.85%,裂纹穿过十字交叉区出现2次分叉现象。