【正文】 有限元線性代數(shù)方程組，得到節(jié)點(diǎn)位移。 環(huán)境條件總結(jié) 根據(jù)對(duì) 內(nèi)、外環(huán)境條件的考慮，可以對(duì)不同航程條件進(jìn)行不同階段劃分： 圖 航行階段劃分 如上圖為熱分析的航行階段劃分，具體的分階段條件考慮見下 表 。溫度場(chǎng)加載問題一直是 PATRAN 軟件中比較關(guān)鍵且問題較多的問題，具體參考第六章總結(jié)部分。 圖 結(jié)構(gòu)模型上的溫度云圖 經(jīng)過多種方法的嘗試（第六章總結(jié)中有詳細(xì)說明）， 一直沒能解決問題， 由于時(shí)間限武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 12 制，只能暫時(shí)放棄結(jié)構(gòu)模型，對(duì)熱模型進(jìn)行修改，進(jìn)行結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力分 析。 圖 處理后計(jì)算模型 材料參數(shù) 在給單元賦予材料參數(shù)前，先對(duì)不同的材料參數(shù)進(jìn)行編號(hào)，材料卡編號(hào)采 用五位制，一號(hào)位為子模型編號(hào)，二號(hào)位為材料類型，三、四號(hào)位為序 表 材料卡編號(hào)表 二號(hào)位編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 0 材料類型 20xx系 7000系 其他鋁合金 鋼 鈦 玻璃纖維 碳纖維 備用 三號(hào)位編號(hào) 0~4：機(jī)頭 5~9：前機(jī) 身 0~4：中后 5~9：后機(jī)身 序號(hào) 針對(duì)子模編號(hào)為 1：機(jī)頭、前機(jī)身 針對(duì)子模型號(hào)為 3：中后機(jī)身、后機(jī)身 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 13 表 材料卡參數(shù)表 材料牌號(hào) 彈性模量 106 pa 泊松比 G 106 pa 熱膨脹系數(shù) 106? 7085T7452 7085T7452 7075T7351 73087 7050T7451 73087 2524T3 2524T3 7075OT62 7075T6 7050T74511 7075OT62 7150T77511 7075T73511 2060T8E30 75000 2024T3 2024OT42 2196T8511 77224 2099T83 Ti6Al4V 113078 說明：由于結(jié)構(gòu)分析模型采用的是毫米制，根據(jù)材料力學(xué)公式 IMy?? 其中 My 為 2610m? ， I 為 41210 m? ，應(yīng)力 ? 的單位應(yīng)該為 610 Pa。 1D 單元主要為 bar 單元。如圖 。 圖 solid 單元 參數(shù)有 1. Material Name ：定義所使用的材料 Orientaion ：定義非各向同性材料在單元中的方向 。所有的云圖中應(yīng)力單位均為 MPa 。 s?213232221 )()()[(21 ??????? ??????s][?? ?s][?武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 18 階段一 1 地面停留 ? 內(nèi)、外部自然對(duì)流，太陽(yáng)直射（除 PM），太陽(yáng)反照（僅 SD），地面、天空輻射 ? 外翼盒燃油的傳熱 6:00~10:00 S12 部分 S31 部分 階段二 2 地面停留 ? APU 組件運(yùn)行，考慮其對(duì)周圍結(jié)構(gòu)和環(huán)境的輻射、換熱 10:00~11:15 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 19 S12 部分 S31 部分 階段三 3 地面停留 ? 空調(diào)系統(tǒng)開啟，客艙環(huán)境溫度固定，艙室間全局、局部通風(fēng)被考慮 ? ACP 溫度輸入控制，對(duì)中央翼下周圍結(jié)構(gòu)的輻射、換熱 11:15~12:00 S12 部分 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 20 S31 部分 階段四 4 爬升至海拔 500 英尺 ? 起落架運(yùn)行，機(jī) 輪及起落架系統(tǒng)的散熱，由熱通量輸入考慮 ? 艙內(nèi)局部通風(fēng)，溫度由恢復(fù)溫度確定考慮對(duì)流換熱 12:00~12:10 S12 部分 S31 部分 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 21 階段五 5 爬升至海拔 22500 英尺 起落架艙門關(guān)閉，溫度自由考慮 12:10~12:23 S12 部分 S31 部 分 階段六 6 爬升至海拔 39000 英尺 APU 組件開始關(guān)閉 12:23~12:33 S12 部分 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 22 S31 部分 階段七 7 巡航 正常巡航飛行，只在此階段考慮起落架艙的剩余泄漏通風(fēng) 12:33~19:02 S12 部分 S31 部分 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 23 階段八 8 下降至海拔 20xx 英尺 飛機(jī)進(jìn)入降落階段 19:02~19:28 S12 部分 S31 部分 階段九 9 下降至降落 起落架艙開啟，考慮起落架艙的溫度為恢復(fù)溫度 19:28~19:33 S12 部分 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 24 S31 部分 從第一個(gè)階段到第九個(gè)階段，隨著時(shí)間的變化，應(yīng)力值先逐漸變大，在第七階段達(dá)到最大值，隨后又逐漸減小，回到初始值。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文 25 第 6 章 總結(jié)與展望 本次機(jī)身中段的熱應(yīng)力分析 項(xiàng)目中，在熱分析模型的基礎(chǔ)上，將模型轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)分析模型，并加載溫度場(chǎng)以得到機(jī)身熱應(yīng)力場(chǎng)是任務(wù)的全部?jī)?nèi)容。經(jīng)過反復(fù)修改之后，我深有體會(huì)，結(jié)構(gòu)模型的建立一定要有規(guī)劃地進(jìn)行，任何一個(gè)單元或節(jié)點(diǎn)的丟失都意味著繁重的查找、修補(bǔ)、試算再重新查找的反復(fù)工作。我嘗試著將熱分析結(jié)果以 .XDB 文件的格式讀取到結(jié)構(gòu)分析模型中，發(fā)現(xiàn)模型上可以顯示溫度場(chǎng)結(jié)果，但在形成溫度場(chǎng)進(jìn)行線 性插值時(shí)（結(jié)構(gòu)模型上某些節(jié)點(diǎn)單元是熱分析模型中所沒有的，其上的溫度值要通過插值得到），卻沒法繼續(xù)算下去，無法形成溫度的空間場(chǎng)，最后發(fā)現(xiàn)插值工作必須在原有網(wǎng)格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。 此次熱應(yīng)力分析工 作，我收獲頗多，對(duì) 軟件有了一定深度的掌握，對(duì)研究工作有了深一步的了解與體會(huì)，同時(shí)也鍛煉了自己進(jìn)行研究工作的耐心。每次遇到不懂的問題，劉老師總是耐心地給我講解，給予我指導(dǎo)，在此謹(jǐn)向劉老師致以崇高的敬意。感謝你們的陪伴和支持！ 。同時(shí)感 謝實(shí)驗(yàn)室的其他師兄們的關(guān)懷和支持，給予我繼續(xù)下去的動(dòng)力。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染了我。 最后，我只能對(duì)熱分析模型進(jìn)行修改，重新賦予單元屬性和材料參數(shù)，由于網(wǎng)格的稀疏性問題，結(jié)構(gòu)的不連續(xù)是后期工作的主要問題。使用 軟件，正常的溫度場(chǎng)創(chuàng)建應(yīng)該是采用 FEM 的方式，節(jié)點(diǎn)一一映射，便可加載上溫度場(chǎng)的結(jié)果。 在完成這些工作時(shí)要注意單位制和數(shù)量級(jí)，同時(shí)要避免遺漏，對(duì)于幾萬個(gè)單元，這些工作花費(fèi)了不少時(shí)間。 在中間板與外圍的殼交界處，應(yīng)力值達(dá)到了 260 Mpa。 S20 部分 S12 和 S31 部分溫度場(chǎng) 根據(jù)材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論，等效應(yīng)力