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飞机结构与系统
飞机
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《飞机结构与系统》全套课件,飞机结构与系统,飞机,结构,系统,全套,课件
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第第1章 飞机载荷与机体结构章 飞机载荷与机体结构（Aircraft Load and Airframe）航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载本章主要介绍：?飞机飞行载荷及载荷系数飞机飞行载荷及载荷系数?机体载荷及结构型式机体载荷及结构型式?航空器设计规范及适航标准航空器设计规范及适航标准航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1 飞机载荷与载荷系数飞机载荷与载荷系数飞机载荷可分为：? 飞行载荷飞行载荷：在飞行中受到的气动力（包括升力Y、阻力X、侧向力Z等）、重力G、推（拉）力P等和各种力矩M。在飞行中受到的气动力（包括升力Y、阻力X、侧向力Z等）、重力G、推（拉）力P等和各种力矩M。航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1 飞机载荷与载荷系数飞机载荷与载荷系数? 地面载荷地面载荷：在地面受到的地面支持力、地面摩擦力、飞机重力等。在地面受到的地面支持力、地面摩擦力、飞机重力等。? 座舱增压载荷座舱增压载荷：飞机气密座舱所受的内外气压差飞机气密座舱所受的内外气压差航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1 飞机载荷与载荷系数飞机载荷与载荷系数飞机载荷主要由机体及起落架结构承受。机体结构完整性与最小重量是结构设计、维护、使用的主要要求。飞机载荷主要由机体及起落架结构承受。机体结构完整性与最小重量是结构设计、维护、使用的主要要求。结构完整性结构完整性保证结构强度、刚度、疲劳安全寿命、损伤容限及可靠性等飞机结构特性的总和保证结构强度、刚度、疲劳安全寿命、损伤容限及可靠性等飞机结构特性的总和航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1 飞机载荷与载荷系数飞机载荷与载荷系数x xy yz z机体坐标系机体坐标系航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载?飞行载荷随飞机构型、飞行状态、发动机状态等变化。其中升力对机体受载的影响是较为严重的。飞行载荷随飞机构型、飞行状态、发动机状态等变化。其中升力对机体受载的影响是较为严重的。? 升力? 阻力? 侧向力SCYvy=221SCXvx=221SCZvz=221Cy升力系数Cx阻力系数Cz侧力系数1.1 飞机载荷与载荷系数飞机载荷与载荷系数航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1 飞机载荷与载荷系数飞机载荷与载荷系数升力系数曲线升力系数曲线航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.平飞飞机对称等速水平直线飞行飞机对称等速水平直线飞行1.1.1 几种典型飞行状态载荷几种典型飞行状态载荷Fx=0 P=XFy=0 Y=GZ0 M=0航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载cos2GYRvgGman=RvgGGY2cos+=1.1.1 几种典型飞行状态载荷几种典型飞行状态载荷2.垂直平面内曲线飞行航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载3.水平平面内曲线飞行GY=coscosGY =1.1.1 几种典型飞行状态载荷几种典型飞行状态载荷航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载10002yYYYYCwv S= =1.1.1 几种典型飞行状态载荷几种典型飞行状态载荷4.突风载荷航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.载荷系数载荷系数（load factor）：）：? 飞机载荷系数是飞机在某飞行状态下升力与重力的比值，即飞机载荷系数是飞机在某飞行状态下升力与重力的比值，即? 飞机载荷系数表明了机体受载的严重程度。飞机载荷系数表明了机体受载的严重程度。? 注意：飞机载荷系数（或称载荷因数，也称为过载）的正负取决于升力在机体坐标系上的方向。注意：飞机载荷系数（或称载荷因数，也称为过载）的正负取决于升力在机体坐标系上的方向。GYn =1.1.2 飞机载荷系数飞机载荷系数航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1.2 飞机载荷系数飞机载荷系数2.几种典型状态下的载荷系数载荷系数? 平飞 ：平飞 ：? 垂直平面内曲线飞行：垂直平面内曲线飞行：? 水平平面内曲线飞行：水平平面内曲线飞行：? 垂直突风：垂直突风：1=ngRvn2cos+=cos1=nQwvCGSwvCnyy212100=航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1.2 飞机载荷系数飞机载荷系数3.限制载荷系数、极限载荷系数限制载荷系数、极限载荷系数?极限载荷系数n极限载荷系数n极限极限: :? 设计、审定飞机时规定的最大载荷系数，又称设计、审定飞机时规定的最大载荷系数，又称设计载荷系数n设计载荷系数n设计设计。?限制载荷系数n限制载荷系数n限制限制: :? 正常飞行中允许使用的最大载荷系数。又称正常飞行中允许使用的最大载荷系数。又称使用载荷系数n使用载荷系数n使用使用?使用限制：n n使用限制：n n使用使用 n n设计设计航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1.2 飞机载荷系数飞机载荷系数4.运输机突风载荷系数影响因素：4.运输机突风载荷系数影响因素：式中为翼载荷：式中为翼载荷：? 适当减小飞行速度可减小飞机适当减小飞行速度可减小飞机载荷系数，但速度太小则容易失速。载荷系数，但速度太小则容易失速。? 以穿越颠簸有利速度和适当高度飞行，具有最强的抗突风能力。以穿越颠簸有利速度和适当高度飞行，具有最强的抗突风能力。? 在所有可能的情况下都应避开严重颠簸区域。在所有可能的情况下都应避开严重颠簸区域。SGQ =QwvCGSwvCnyy212100=航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.载荷分类1.载荷分类按作用点特征分为：按作用点特征分为：集中载荷集中载荷作用于一点（小面积）上的载荷作用于一点（小面积）上的载荷分布载荷分布载荷作用在一个面积或长度上的载荷根据作用于的过程特征分为：作用在一个面积或长度上的载荷根据作用于的过程特征分为：静载荷静载荷大小和方向不变或以缓慢变化的方式施加的载荷大小和方向不变或以缓慢变化的方式施加的载荷动载荷动载荷以非常迅速的方式施加的载荷以非常迅速的方式施加的载荷疲劳载荷疲劳载荷多次重复、反复变化的载荷多次重复、反复变化的载荷1.1.3 载荷、变形、应力、强度和刚度载荷、变形、应力、强度和刚度航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1.3 载荷、变形、应力、强度和刚度载荷、变形、应力、强度和刚度2.构件变形2.构件变形基本变形基本变形：拉伸(或压缩) 剪切扭转弯曲拉伸(或压缩) 剪切扭转弯曲组合变形组合变形3.内力和应力3.内力和应力内力构件内部相连两部分之间的相互作用力相应基本变形的内力：轴力、剪力、扭矩、弯矩应力内力在截面上分布的密集程度内力构件内部相连两部分之间的相互作用力相应基本变形的内力：轴力、剪力、扭矩、弯矩应力内力在截面上分布的密集程度航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载1.1.3 载荷、变形、应力、强度和刚度载荷、变形、应力、强度和刚度4.强度和刚度强度强度（structure strength）：结构抵抗破坏的能力。刚度：结构抵抗破坏的能力。刚度（structure rigidity）：结构抵抗变形的能力。：结构抵抗变形的能力。结构强度和结构刚度是衡量飞机结构承载能力大小的基本标志。结构强度和结构刚度是衡量飞机结构承载能力大小的基本标志。航空器系统与动力装置1-1 飞机飞行载荷与过载基本概念：基本概念：飞机载荷、静载荷、动载荷、疲劳载荷强度、刚度、结构完整性飞机载荷系数、设计载荷系数、使用载荷系数飞机载荷、静载荷、动载荷、疲劳载荷强度、刚度、结构完整性飞机载荷系数、设计载荷系数、使用载荷系数主
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