【正文】 disadvantages of the method are expounded and the content and the direction of research in future are given. Key words: Probabilistic Design of Damage Tolerant, PDS, the method of TsAGI, MENTE CARLO 畢業(yè)論文 iv 目錄 摘要 ....................................................................................................................................................... ii Abstract ................................................................................................................................................ iii 研究背景 ............................................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................................. 1 本文的研究工作 ................................................................................................................. 2 第二章 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)概率損傷容限設(shè)計(jì)方法（ TsAGI 方法） ................................................. 3 引言 ..................................................................................................................................... 3 主要的變量 ......................................................................................................................... 3 計(jì)算方法 ............................................................................................................................. 4 模擬過程 ............................................................................................................................. 5 第三章 數(shù)據(jù)處理 ............................................................................................................................. 7 引言 ..................................................................................................................................... 7 概率分布擬合 ..................................................................................................................... 7 載荷應(yīng)力超越數(shù)以及分析擬合 ............................................................................... 7 溫度超越數(shù)以及分析擬合 ....................................................................................... 9 損傷超越數(shù)以及分析擬合 ..................................................................................... 10 樣條曲線擬合 ................................................................................................................... 14 損傷表面的強(qiáng)度退化函數(shù) ..................................................................................... 14 損傷檢測(cè)的概率 ..................................................................................................... 16 修復(fù) ......................................................................................................................... 18 強(qiáng)度修正系數(shù)與溫度 ............................................................................................. 18 第四章 用 MATLAB 編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算失效概率 ............................................................................ 19 引言 ................................................................................................................................... 19 模擬隨時(shí)間變化的整個(gè)失效過程 ................................................................................... 20 隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生 ......................................................................................................... 20 編程求解 ................................................................................................................. 20 第五章 簡(jiǎn)單介紹用 ANSYS 有限元軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算失效概率 .................................................... 23 引言 ................................................................................................................................... 23 概率設(shè)計(jì)分析模塊 PDS 簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 23 畢業(yè)論文 v 計(jì)算失效概率的整個(gè)過程和結(jié)果分析（可靠性分析） ............................................... 24 問題提出和假設(shè) ..................................................................................................... 24 計(jì)算模型、網(wǎng)格劃分、載荷和邊界條件 ............................................................. 25 概率模型信息 ......................................................................................................... 25 計(jì)算結(jié)果和分析 ..................................................................................................... 26 第六章 總結(jié)和展望 ....................................................................................................................... 29 全文總結(jié) ........................................................................................................................... 29 工作展望 ........................................................................................................................... 29 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 30 致 謝 ............................................................................................................................................. 31 附錄 A— MATLAB 源程序 ........................................................................................................... 32 附錄 B— ANSYS 有限元軟件命令流分析文件 ........................................................................... 38 畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 研究背景 現(xiàn)代飛機(jī)由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及飛行環(huán)境和載荷的隨機(jī)性，出于安全和經(jīng)濟(jì)性的考慮，飛機(jī)結(jié)構(gòu)需要具有耐久性、高可靠性、重量輕和低成本。但是，復(fù)合材料在制造過程中的特點(diǎn)引起復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的性能分布在一定范圍內(nèi)，從而導(dǎo)致了飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)部變量的不確定性。設(shè)計(jì)變量還包括了結(jié)構(gòu)尺寸、飛行的載荷情況以及飛行的環(huán)境。這樣就需要概率設(shè)計(jì)方法來分析復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的可靠性，使安全程度定量化。隨著長(zhǎng)期的發(fā)展，概率設(shè)計(jì)的方法已經(jīng)逐漸成熟，并且開始運(yùn)用于工程實(shí)踐。在國(guó)內(nèi)從事概率設(shè)計(jì)的研究還是很少的，特別是有關(guān)復(fù)合材料的概率設(shè)計(jì)。各種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 本文主要研究的 TsAGI 方法，主要關(guān)于復(fù)合材料概率損傷容限方法。這是一種計(jì)算復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性的方法，復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)的損傷容限概率設(shè)計(jì)方法。由于復(fù)合材料具有高的強(qiáng)度和剛度，對(duì)于在服役期間的循環(huán)載荷下裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展具有高的阻止能力。因此就需要應(yīng)用使用中的損傷容限準(zhǔn)則預(yù)測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在損傷發(fā)生后 的情況。使用 MATLAB 語言