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案例行业

航空行业

中外翼对接带板分析

案例类别

疲劳分析

问题描述

某型飞机的中外翼对接带板属于疲劳薄弱部位，为对该部位的疲劳寿命作出合理的估算，需对该部位的应力分布进行准确的计算。利用Abaqus软件的接触分析功能对中外翼对接带板的细节应力进行计算，并给出了有限元的计算结果。

应用软件

网格划分

应用ANSA进行网格划分

计算求解

应用ABAQUS进行求解

计算分析

在进行接触分析时，接触区域的单元应选择一阶减缩积分单元或选择二阶的C3D10M单元，因此对于分析中重点关心的零件1和零件2的接触区（包括连接螺栓），选择的单元类型为C3D8R，其它部位选择的单元为C3D4，共有单元207531个，其中C3D8R单元有26054个，C3D4单元有181477个。以上模型中包含100多个接触对，因此对软件的收敛性提出非常高的要求。另外，计算效率也是关心的重点。该模型在P4-3.2G×2CPU，4G内存的计算机上运了12422s，因此Abaqus具有非常高的计算效率。 

由于计算的目的是为了摸清疲劳薄弱部位的应力水平，进而能够合理地估算出薄弱部位的疲劳寿命。中外翼对接带板的受力形式是单向拉伸的，由于疲劳破坏的形式基本都是拉伸破坏的，因而只关心有限元计算结果中沿受力方向的拉应力。下图分别给出了外翼带板和中央翼带板的拉应力分布情况。从应力的分布图上可以看出：孔边的拉应力最大，外翼带板处的最大拉应力为449MPa，中央翼带板处的最大拉应力为400MPa。

                                                               有限元模型

                                                         外翼带板的拉应力分布情况