基于有限元分析的DFR法

《基于有限元分析的DFR法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第44卷第6期2012年12月南京航南尿瓶JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics8LAstronauticsV01．44No．6Dec．2012基于有限元分析的DFR法陈滨琦1曾建江1贾建东2童明波(1-南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，南京，210016)(2．成都飞机工业(集团)有限责任公司技术中心，成都，610091)摘要：以名义应力为参数量的细节疲劳额定值(Detailfatiguerating，DFR)法进行疲劳可靠性分析的关键之一在于获取钉孔

2、附近真实的名义应力，解析法难以分析复杂结构和载荷下的应力分布，不便于工程应用。本文参考了连接件及周边平衡栽荷系的等效方法，提出了用于DFR法分析的有限元法名义应力的求解。编制了基于有限元分析的DFR法分析软件FEM—DFR，对MSC．Nastran输入输出文件进行后处理，自动完成DFR法疲劳寿命的相关计算。算倒结果表明本文提出的基于有限元分析的DFR法算法合理，编制的FEM—DFR软件通用、有效。关键词：疲劳可靠性；细节疲劳额定值；有限元；名叉应力中图分类号：V222文献标识码：A文章编号：1005—2615(2012)06-

3、0888-05DFRMethodBasedonFiniteElementAnalysisChenBinqil，ZengJianjian91，JiaJiandon92，TongMingb01(1．KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalDefense—AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicles，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China)(2．Researc

4、handDevelopmentCenter，ChengduAircraftIndustrial(Group)Co．Ltd．，Chengdu，610091，China)Abstract：Therealnominalstressaroundpinholesisthekeytofatiguereliabilityanalysisusingdetailfa—tiguerating(DFR)method．Thestresscannotbeobtainedeasilybyanalyticalmethodundercomplexstruct

5、uresandloadingboundaries．Thereforeanalyticalmethodisnotconvenientforengineeringappli—cations．Anewmethodforcalculatingthenominalstressisraisedbasedonequivalentmethodofloadsbalancesystemintheregionofthehole．Togetthetruenominalstress，finiteelementmethodisappliedtoDFRme

6、thod．SettinganinterfacewithMSC．Nastran，afatiguereliabilitycalculatingsoftware，whichtermedFEM—DFR，isgiven．Theresultsshowthatthefatiguelifeestimationisinagreementwiththeexperimentaldata，andthesoftwareisuniversalandeffective．Keywords：fatiguereliability；detailfatiguerat

7、ing(DFR)；finiteelementanalysis；nominalstress大量研究表明，飞机结构的疲劳破坏是飞机的主要破坏形式，而飞机结构是由许多零件通过紧固件连接起来的，在疲劳作用下，连接件的疲劳破坏大多从紧固孔处开始，所以连接件的寿命通常控制了飞机结构的疲劳寿命[1吒]。细节疲劳额定值(De—tailfatiguerating，DFR)法是在总结结构细节疲劳特性的统计特性的基础上形成的一种以名义应力为参数量的疲劳寿命解析分析方法，是一种极佳的工程实用方法，因其方便、简捷、可靠的优势和大量实验数据的支持，应用非

8、常普遍[3d¨。使用DFR法进行疲劳可靠性分析关键在于准确地得到紧固件载荷分布，找到危险铆钉或者螺栓位置、分析钉传载荷比、确定细节疲劳额定强度以及求出名义应力。工程上常用解析法进行连接件内力分析，能得到较准确的结果，但只能对简单、规则连接件进行计算，难以计算空间结构，并对结构