浅析民用飞机的结构安定性分析概念

方 芳

(上海飞机设计研究院，上海 201210)

0 引言

民用飞机结构静强度分析时一个重要的环节就是如何准确地获知复杂机体结构的载荷传递路径和分配占比。随着有限元分析方法的成熟发展，运用经试验验证的全机有限元建模方法和全机模型，对成百上千个飞行和地面载荷工况，通过NASTRAN线性解析，由此获得全机机体结构的工作载荷。整个全机内力计算求解过程，即便是在极限载荷工况下，均基于结构线弹性理论。根据CCAR25部第25.305(a)条“结构必须能够承受限制载荷而无有害的永久变形”的最低规章要求，结构不必设计成限制载荷不会发生材料屈服的情况，故分析模型由限制载荷线性外推1.5倍的极限载荷计算分析是否能真实反映结构的载荷传递路径和分配占比成为众人关注的关键问题。当然最直接的解决方法是全机结构非线性求解，就目前而言非线性解析解的可靠性验证工作难度更大，关键技术基础薄弱，如何解决与现有静强度校核方法的匹配性是需要解决的关键问题之一。

因此，目前行业内一直沿用的做法是一方面结构工作载荷仍然通过全机有限元模型线性解析获得，另一方面材料和典型结构的非线性问题在强度校核方法体系中集中考虑。民用飞机型号合格审定过程中用分析的符合性方法(MC2)表明结构静强度适航条款符合性时，模型验证工作尤为重要，而最关键的技术问题有：

1) 全机有限元模型验证(本文后续简称“模型验证”)的合格判据如何界定和量化；……