飞机机身壁板断裂力学虚拟仿真实验

飞机机身壁板断裂力学虚拟仿真实验

飞行器结构力学课程群(包含《弹性力学》、《结构力学》和《断裂力学》)是面向飞机结构强度设计的力学人才培养计划中最重要的专业基础课。但长期以来,由于理论性强、概念抽象,这些力学课程只开设很少量的实验学时,且实验对象是高度简化的杆板式薄壁结构模型,与实际飞行器结构相去甚远,已不能满足对卓越工程师人才的培养要求。与此同时,当代飞机结构设计广泛采用损伤容限准则,是在弹性力学和结构力学的基础上,以断裂力学方法分析含裂纹结构而发展起来的设计准则,对提高飞机结构的安全性具有重要的意义。飞机机身壁板断裂力学虚拟仿真实验是为培养面向飞机结构强度的优秀力学人才而设计的综合性交互实验项目。实验按照“能实不虚”的仿真实验理念,围绕含裂纹机身壁板结构剩余强度预测、剩余寿命预测和胶接修补补强等环节打造,可用于航空航天院校工程力学、飞行器设计与工程等专业的课程教学,满足包括包含《弹性力学》、《结构力学》和《断裂力学》等课程在内飞行器结构力学课程群的实验需求。实验总体框架设计共包括含裂纹机身壁板静态断裂行为、含裂纹机身壁板疲劳断裂行为及含裂纹机身壁板补强断裂行为等三个模块,旨在对含裂纹飞机结构力学教学实验提供兼具安全性、综合性、客观性、全面性、交互性的情景模拟,使学生理解和掌握飞机结构损伤容限设计方法的核心力学基础。