戴方适 李晔 李家旭

摘 要 本文基于Patran & MSC Nastran分析软件对机身气密盒结构进行优化设计，结合型材自身强度、结构总体失稳及系统固有振动特征模态分析等多角度运算结果进行剖析，从而得出较为良好和全面的优化设计方案及加强方式。

关键词 气密盒;优化;模态分析;失稳

概述

在机身静强度设计中，对机身气密盒结构校核基本上只进行气密盒自身强度校核、局部强度和气密盒与机身连接部位校核，但在事实上，机身气密盒需要适应多种环境，比如在振动环境选，由于振动的疲倦效应及共振现象，可能呈现连接零部件失效，疲劳损伤以至于损坏的现象。

针对用户对气密盒愈加关注的情况，在校核气密盒自身强度、结构稳定性分析、并增加模态分析，对其固有特性在限定环境中进行评价，最后依据三方面的分析结果进行综合优化设计。

1强度分析方法

1.1 有限元方法

有限元法即使用力学模型进行近似的数值计算，使用合理的节点分布和模拟单元来迫近原来部件的几何外形，是一种应用位能变分和分割近似原理求解线性弹性力的数值方法。

本文使用 Patran & MSC Nastran有限元分析软件，对气密盒结构进行强度分析，气密盒强度分析步骤如下：①自身强度及其连接强度;②稳定性校核;③模态分析。

2分析方向

2.1 型材自身强度

机载设备在工作中都要承担载荷，为保证设备正常工作，要求零部件必须具有足够的强度、刚度等。

工程上常用抗拉强度和屈服强度指标表征金属材料的抵抗变形与断裂的能力，以梁元为例，有限元输出结果为梁元应力，与型材材料的σ0.2和σb进行比较，以得出是否满足强度要求的结论。……