应急断离剪切销的双剪切破坏过程仿真研究

谈志晶 林 森

(上海飞机设计研究院，上海 201210)

0 引言

吊挂结构是民机的主要承力部件，整个飞行过程中传递来自发动机产生的推力，而在紧急情况下需要在吊挂与发动机的连接接口或者吊挂与机翼的连接接口断离，切断推力继续传递至机翼，保证飞机的安全着陆，因此研究如何保证吊挂应急断离剪切销在应急情况下的有效断离相当重要。本文选用不锈钢作为应急断离剪切销的材料并论述应急断离剪切销的结构设计要求。目前，国外应急断离的相关研究相对于国内起步较早，因此国内的理论研究相对薄弱[1-2]。美国学者较早的研究分析了飞机失事的影响因素，并提出针对飞机抗坠性的若干优化意见[3]，之后又根据民用飞机适航条款的相关要求，设计了一种能够在紧急情况下自动断开的保护装置，该保护装置会在飞行载荷达到一定阀值后自动断开[4]。国内学者范耀宇等[5]通过分析历史上民用飞机应急着陆时发生的空难，并结合空客、波音等飞机设计公司在吊挂应急断离方向的设计理念，对中国民机吊挂的紧急情况下的断离设计提出了一些建设性意见，并进一步结合PAM-CRASH仿真软件模拟分析了民用飞机吊挂应急断离的方案[6]。2015年，我国张鹏飞学者[7]发表论文叙述了民用飞机紧急状况下的应急断离设计，论述了发动机或吊挂的应急断离设计的试验验证以及模拟仿真的方法。2015年我国朱成钢[8]研究并总结中国国内已有的应急断离剪切销的强度设计方法，并在总结的基础上提出了应急断离剪切销新的强度设计思路，即通过塑性修正方法得到应急断离剪切销断离横截面上的极限许用力矩，只需保证经过塑性修正后得到的弯曲强度达标即可。……