力学专业课程设计

固体力学专业课程设计

飞机带孔蒙皮局部应力

优化设计课程报告

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飞机蒙皮的作用是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性。蒙皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身机翼骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要求表面光滑，有较高的抗蚀能力。

经过精细加工的飞机蒙皮会具有较好的力学性质，保证飞机能够顺利完成飞行任务。但是，由于实际情况的制约，飞机的蒙皮面临着接合和装载其他部件的情况，这就会在蒙皮上打各种各样的孔，用于铆接和安装其他的飞机部件。在这样的情况下，如果蒙皮受到不同方向的各种力作用，其性能会有所下降，因为在蒙皮的孔边会发生应力集中的现象。

受力弹性平面板具有小孔，则孔边的应力将远大于无孔时的应力，也远大于距孔稍远处的应力，这种现象称为孔边应力集中。应力集中现象时局部现象。在几倍与孔径外，应力几乎是不受孔的影响的，应力的分布情况以及数值都与无孔时相同。

一般来说，集中的程度越高，集中现象越是局部性的，也就是说应力随着与孔的距离增大而越快的趋近于无孔时的应力。集中的程度，首先与孔的形状有关，圆孔的集中程度最低。同时集中系数也和孔的直径大小有关，这次实验基于ANSYS平台，通过数值实验的方法，研究不同板宽，不同孔径的孔边应力集中问题，并与弹性力学的解析解进行比较，研究其中的关系。

主要讨论的问题有：