某型飞行数据记录器防护壳体优化设计

防护壳体保护飞行数据记录器中数据记录介质不被破坏,因此防护壳体设计是十分关键的。对防扩壳体建立优化设计模型,并采用有限元方法对不同的方案进行计算,最后选取了一种了防护壳体设计的最优化方案。

维普资讯 doc.xuehai.net 0 2第月第20年62 1卷 9期 Junl f h n沈阳航空ueo eoat a nier g ora o eyn stt f rnu c E g e n S a gI t工业学院学报 ni A il n i Jn2 o u .0 2 V0 .1 NO. 1 9 2

文章编号：0 7—1 8 (O 2 0 0 0—0 10 3 5 2 O )2— 0 8 2

某型飞行数据记录器防护壳体优化设计 李寿安李曙林何卫锋 (空军工程大学工程学院飞机发动机工程系。陕西西安 7 0 3 ) 10 8

摘

要：防护壳体保护飞行数据记录器中数据记录介质不被破坏，因此防护壳体设计是十分关键

的。对防扩壳体建立优化设计模型，采用有限元方法对不同的方案进行计算，后选取了一种并最防护壳体设计的最优化方案。

关键词：防护壳体；化设计；优最优化方案 中图分类号： 4 4 1 V 1 .9文献标识码： A

0引言 某型飞机数据记录器，的作用就是记录飞它机飞行时的参数。当飞机遇到事故时，能够在一它

介质的大小，防护壳体基本尺寸是固定的，内部其空间长、、宽高分别为 10 m、0 m 10 m, 3 m 13 m、0 m可 变的设计参数是圆边弧度半径 r壁厚 t为减少及， 制造工艺的复杂性，有的圆边弧度半径 r面所及

定的坠毁环境下，保存所记录的参数，以便为分析飞机事故的原因提供科学的依据。中记录器中其

的壁厚 t设计成大小一样的。护壳体所用材都防料的牌号是 9 12它是一种由 C、 iMn A 11, rN、、 1 4种

防护壳体部件就是保护内部飞行参数记录介质的关键部件。因此，防护壳体的设计对飞行数据记录 器非常重要。

元素组成的合金材料，料许可强度[r:材 o] 85/ m由于防护壳体不允许发生塑性变形、 1N m。 破坏，此假设壳体在载荷作用下只发生线弹性在

在确定了防护壳体基本尺寸的基础上，考虑防护壳体壁厚 t和面与面之间的倒圆边半径 r两个变化参数，照防护壳体不发生塑性变形和断按 裂破坏及重量最轻的原则，防护壳体建立优化对设计模型，采用 AN Y并 S S有限元软件对不同的方案进行计算，算得到参数

变量 t= 2计 mm、= r 7 m的方案为最优化设计方案。 a r

范围内的变形，即防护壳体应力状态在许可强度范围内。

1防护壳体简介 飞行数据记录器应严格按照 E一5、 D一 D 5E

5 A、 S一14 6 T O 2 A等防毁标准去设计，它要求防护

图 1防护壳体式样图

壳体在 30 g冲击载荷作用下，能保护好内部 40仍的记录介质，即要求防护壳体能够保证自身和内 部记录介质不发生塑性变形和断裂破坏。因此防护壳体的强度性能是设计的关键因素。 根据该型数据记录器的实际结构，防护壳将

2优化模型的建立 采用 AN Y S S有限元分析软件对在冲击载荷

体设计成如图 1所示的式样。防护壳体为空心长 方体薄壁结构，面之间以圆弧边过渡， 6个目的是降低应力集中系数，免进人塑性变形。据记录避根 收稿日期：0 2—0—1 20 1 0

作用下的防护壳体进行分析，通过分析获得了防护壳体结构承受载荷的最薄弱面。4 0 3 0 g的冲击载荷作用在防护壳体的薄弱面上时，薄弱而上的应力分布如图 2由于壳体结构的对称性， (只选取 一

半对称结构图示 )用 AN Y, S S软件分析可知，面

的边缘倒圆边上发生了最严重的应力集中，就也是说此处应力最大。了使防护壳体不发生塑性为

作者简介：李寿安 (97 ), 17一男江西萍乡人，硕士

变形，在防护壳体内部空间长、高基本尺寸不宽、

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