现代飞机结构综合设计--机翼、尾翼设计

现代飞机结构综合设计机翼、尾翼设计1结构设计方法结构综合设计的基本概结构设计的原始依据和设计内容1结构设计方法结构综合设计的基本概念目前飞机性能和寿命要求越来越高,高科技飞速发展,飞机越来越复杂,机载设备不断更新,新材料、新工艺、新结构不断出现,交叉学科边缘学科的发展以及新技术的大量涌现,都使飞机设计的综合设计思想愈显重要,这种综合性已渗透到现代飞机设计和飞机结构设计的各个层次和顶层设计、平台设计、具体技术设计等各个设计阶段中电子计算机的出现极大地提高了计算能力,成功地发展了适用于复杂结构的应力分析有限元素法和结构优化设计方法,使飞机结构设计从定性和初定量设计向比较精确的定量设计和优化设计跨进了一大步。并且出现了设计与总体、气动、工艺等设计紧密配合、互相协调的计算机辅助一体化设计方法飞机结构设计的原始依据和设计内容原始依据飞机的类型、性能和全机主要参数,如翼载p=G/S总依外形参数机翼展长、展弦比、后掠角、翼型相对厚庋、机的长度与高度等机翼与机身的相对位置机翼、机身的内部装载,与发动机、起落架和武器外挂的连接协调关系;通过计算给出的所设计结构的载荷数据设计内容1.打样设计》协调;元件的构型、尺寸、布局;结枸布局主要以强庋和损伤客限准则为基础,之后进行耐久性打样设计;理论图2.详细设计(工作设计构件的枸造形式、材逹接;对损伤容哏、耐久性打样设计结果进一步深化能构密艺;结枸分桥(结构强度、刚度2机翼结构型式选择机翼内部布置油箱起落架舱(机炮)防冰,燃油,液压系统前、后缘外挂六德三苇赢已转t辅线:…宝一奸鲨征型式的受力特性及其与机翼几何参数的关系薄蒙皮梁式机翼皮薄、受正应力面积集中、长桁少而集中面积小力能力可以忽略)气动载荷引起的剪力由梁腹板传递弯矩引起的轴向内力主要由梁缘条传递;扭矩由蒙皮的一圈剪流传递。具型高度大的轻型飞机双梁单块式机翼长桁(包括梁缘条)与蒙皮组成壁板或整体加劲壁板;蒙皮较薄可简化仅受剪板。与梁式相比,若受正应力的截面积(长桁与缘条)近似,布置较分散。气动载荷引起的剪力由梁腹板传递;弯矩引起的轴向内力由桁条与缘条传递扭矩由蒙皮的一圈剪流传递。+适应于高亚音速飞行的较大型飞机+民用客机或运输机应用较多多腹板式(侈多梁/墙式)般由3~10多块腹板(或墙)和厚蒙皮(大多是整体厚蒙皮)组成(肋少甚至没有);受正应力面积更加分散结构力学上形成多闭室静不定薄壁盒式结构气动载荷引起的剪力由多腹板按刚度分配弯矩引起的轴向内力由蒙皮桁条与缘条组成的壁板传递扭矩仍由蒙皮形成一圈剪流传递。适应于超音速飞行的薄机翼飞机+战斗机、政击机机翼结构型式的选择2.不同结构型式损伤容服特性比较传力路线不宜过于集中.长桁一蒙皮加板单块式结构和厚蒙皮多墙式结构都可看成是分散传力结构布局。此时若壁板上长桁强一些,对提高壁板的止裂能力,并从而捉高壁板的剩余强度,延长裂纹扩展寿命均更为有利3.机翼一机身对接形式的影响梁式机翼单块式机翼4.聚肉部布置及大开口的影响图55魏巾传为的单式版部)机翼结构型式的选择变后掠机翼的布局特点后掠翼从结构强度和损伤容限观点看有其不足之处,特別是单传力途径的机冀转动枢轴,必须采取一系列措施保证飞机安全性图57变后掠幂外孤1-世拆,后盐剩城小1-翼启转抹前增太3机翼主要受力构件布置构件布置的原则()确保气动载荷荷引起的弯、剪、扭能顺利传到机身.为此妥特别注意结构不连续处的构件布置,如开口处、结构型式变化处,梁和长桁的軸线转折