【正文】 ......... 14 第 5 章 溫度應力計算結果 ............................................16 材料的屈服強度 .................................................................................... 16 熱應力結果分析 .................................................................................... 16 第 6 章 總結與展望 ..................................................25 參考文獻 ...........................................................26 致謝 ...............................................................27 武漢理工大學畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒論 研究背景 及意義 大飛機一般是指起飛總重量超過 100 噸的運輸類飛機，包括軍用大型運輸機和民用大型運輸機，也包括一次航程達到 3000 公里的軍用或乘坐 達到 100 座以上的民用客機。s independent research and development in the large aircraft has a lower level than the Europe and the United States, these years, our country conducted more and more indepth research on this aspect. The plane stress analysis is a very plex process, high precision. More and more studies found that the thermal stress analysis is very necessary. This passage holds subject of large aircrafts body thermal analysis, thermal stress analysis section . Research on takeoff , cruise to a series of flight landing, nine different stages of temperature field, thermal stress of the middle provides a reference for the structure of the plane stress analys. Analysis and calculation were processed by software for the thermal stress. Including the pre and post processing stage, the calculation is pleted by MSC.NASTRAN. The basic principle is based on the finite element analysis, machine body heat analysis model is built based on the nodes, the material parameters and the unit properties areset on the basis of structural analysis model, then the model is transformed . Processing method of structure model to avoid the influence of non stress Structure , Method of loading the temperature field to the structure model, and the appropriate displacement constraint conditions to avoid the singularstiffness matrix. At the same time, a simple numerical analysis was conducted toverify the reliability of the results of the analysis. This passage is based on strict theoretical analysis, high accuracy model. Analysis process is rigorous, pletion of thermal stress analysis calculation on the temperature field has certain practical value of design for large aircraft. Keywords: large aircraft。探索結構模型的處理方法以避免非受力構件的影響，溫度場加載到結構模型上的方法，以及合適的位移約束條件以避免剛度矩陣的奇異化 。為飛機的結構應力分析提供參考。飛機的應力分析是個相當復雜的過程，精度要求相當高。本人授權省級優(yōu)秀學士論文評選機構將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 指導教師： lls 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 本學位論文屬于 保密囗，在 年解密后適用本授權書 不保密囗 。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)熱應力分析是十分必要的。 本次熱 應力分析計算采用 軟件進行處理。同時輔以簡單的算例分析對結果的可靠性進行驗證。 temperature field。對大飛機的研究，不僅對于技術意義重大，在國防、經(jīng)濟以及政治領域都具有重大意義。 無論是在飛行中或地面狀態(tài)，飛機都會與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換，從而使座艙內環(huán)境溫度發(fā)生變化。該方法以 25 種民用大飛機的性能參數(shù)為基礎，根據(jù)乘員艙熱載荷與乘員數(shù)和機艙相關尺寸之間的良好線性關系提出了兩種估算模型； 20xx 年 李楠 ,程湛 進行了大飛機的動態(tài)熱載荷的仿真計算 [2]；蔡宇宏 ,蔣彥龍 ,蔡玉飛 ,等人進行了民機客艙熱載荷的數(shù)值計算 [3]。 飛機機身骨架及蒙皮主要采用鋁合金，飛機的氣密性要求機身各個構件之間緊密連接，在 機身 各 連接部位， 特別是鋁合金與復合材料連接處，由于材料熱膨脹系數(shù)不匹配以武漢理工大學畢業(yè)論文 2 及 溫度梯度會產(chǎn)生很大的熱應力，威脅到結構安全和壽命 。連接結構件是熱強度校核的關鍵部位，由于熱應力的存在，使得連接部位的工作環(huán)境更加惡劣，雖然結構的常溫靜力強度安全余度較大，但常常因為熱應力導致結構過早失效。 飛機在飛行過程中發(fā)生結構的應力破壞是空難事故最主要的原因，一旦出現(xiàn)結構破壞，即使只是蒙皮脫落，飛機就很可 能 遭遇毀滅性的破壞，導致機毀人亡。 國內也有一些 學者對多種結構進行了熱應力分析，多為有限元計算分析，韓宇對多層組合圓筒體的傳熱和熱應力進行了詳細的分析 ［ 7］ ；張肖肖， 成 竹，任青梅，秦強 等人進行了 緊固件連接部位熱應力分析的理論算法 [8]；李樹杰等人通過計算仿真發(fā)現(xiàn) SiC 陶瓷與 Ni 基高溫合金在直接連接時熱應力很大， 而使用功能梯度中間層或 Cu 等軟金屬作為中間層能在一定程度上緩解熱應力 ［ 9］ 。 。通過對客機熱航程條件的分析，將航程條件劃分為九個階段，選取每個階段末的溫度場進行熱應力計算，嘗試為客機的瞬態(tài)熱應力研究提供一種較為簡便可行的方法。 武漢理工大學畢業(yè)論文 5 第 2 章 熱應力分析基本原理 溫度場計算 計算節(jié)點單元列陣的一階線性常微分方程為： () 式中， 是熱容矩陣， 是熱傳導矩陣， 是溫度載荷列陣， 是與時間有關的節(jié)點溫度列陣， 。 （ ） （ ） （ ） 溫度應力計算： 假定彈性體內溫度變化為 T? ，這是后一瞬間的溫度減去前一時間的 溫度，以升溫為正。為了方便起見，下面用 T 代替 T? 。將（ ）式代入（ ）式，通過積分得到： （ ） 將所有的單元溫度載荷列陣組集成物體整體溫度載荷列陣，引入物體約束條件，解