關(guān)于飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)清單

2017-10-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

引言

機(jī)翼是一個薄壁盒段,即當(dāng)機(jī)翼受載時(shí),一般Y不在其剛心上,所以有垂直向上的趨勢,且有彎和轉(zhuǎn)動的趨勢。其所以沒有動,是因?yàn)闄C(jī)身限制了它,也即提供了約束(提供了支反力)。所以可認(rèn)為機(jī)身是機(jī)翼的支持,機(jī)翼把載荷傳給機(jī)身,最后達(dá)到總體平衡。

1、典型元件的作用:

1.蒙皮:承受局部空氣動力,形成和維持機(jī)翼外形,并承受扭矩,有些機(jī)翼蒙皮還承受彎矩。

2.長桁:其主要功用是:第一是支持蒙皮,防止蒙皮因受局部空氣動力而產(chǎn)生變形過大;第二是把蒙皮傳來。

3.的氣動力傳給翼肋:第三是同蒙皮一起承受由彎矩而產(chǎn)生的拉、壓力。

4.翼肋:翼肋,分為普通翼肋和加強(qiáng)翼肋。普通翼肋用來維持翼剖面形狀,將蒙皮上的空氣動力傳到其它承力構(gòu)件上去,并支持桁條和蒙皮。加強(qiáng)翼肋除具有普通翼肋的功用外,還作為機(jī)翼結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)件,承受較大的集中載荷或懸掛部件。

5.翼梁:翼梁,一般由緣條和腹板等組成。主要功用是承受彎矩和剪力。梁的上下緣條承受由彎矩引起的軸向力N拉、N壓。剪力則主要由腹板承受。

6.縱墻(腹板):縱墻,相當(dāng)于翼梁,但緣條很弱,甚至沒有緣條.因此縱墻能承受剪力,還可和蒙皮組成封閉盒段承受扭矩。

7.接頭:用來連接機(jī)翼與機(jī)身,把機(jī)翼上的力傳遞到機(jī)身隔框上。接頭分為固接和鉸接兩種,固接的接頭,接點(diǎn)既不可移動,也不可轉(zhuǎn)動;因此,它既能傳遞剪力又能傳遞彎矩。鉸接不可移動、但可以旋轉(zhuǎn),只傳剪力,不傳彎矩。

2、機(jī)翼構(gòu)造型式(受力型式):所謂“受力型式”--是指結(jié)構(gòu)中起主要作用的元件的組成形式,不同的受力型式,表征了不同的總體受力特點(diǎn)。

1.梁式機(jī)翼:梁強(qiáng),少長桁,薄蒙皮。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,抗彎集中在翼梁緣條上,便于蒙皮大開口,接頭連接簡單。但蒙皮未能發(fā)揮承彎作用。

2. 單塊式機(jī)翼:梁弱,多長桁,厚蒙皮。特點(diǎn):蒙皮在氣動力作用下變形小,抗彎、抗扭及剛度好,安全可靠性高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,接頭多,大開口許用較強(qiáng)的加強(qiáng)件補(bǔ)償承彎能力。

3. 多墻式機(jī)翼:梁弱,多縱墻,厚蒙皮。特點(diǎn):有較高的應(yīng)力水平和結(jié)構(gòu)效率,剛度大,受力分散,破損安全特性好,但不易大開口,連接復(fù)雜。

3、受力型式總結(jié):

1.梁式: 強(qiáng)梁,薄蒙皮,弱長桁,常分左右機(jī)翼-----用幾個集中接頭相連。

2.單塊式: 強(qiáng)桁,弱梁,較厚蒙皮,左右機(jī)翼一般連成整體穿過機(jī)身,但機(jī)翼本身可能分成幾段。

3.多墻式: 厚蒙皮,多墻,少肋,無長桁,左右翼連成整體,貫穿機(jī)身。

4、機(jī)翼在載荷作用下的承載情況:

機(jī)翼剖面的“三心”和一點(diǎn)
1.重心:機(jī)翼剖面上,重力與弦線交點(diǎn)。
2.剛心:當(dāng)剪力作用于該點(diǎn)時(shí),機(jī)翼只彎不扭,或機(jī)翼受扭時(shí),將繞其旋轉(zhuǎn)。剛心位置約在38-40%b。
3.焦點(diǎn):也稱為空氣動力中心,焦點(diǎn)可看為在迎角變化時(shí),升力增量的作用點(diǎn)。約在28%b處。
4.壓心:空氣動力R與機(jī)翼弦線的交點(diǎn),即空氣動力合力作用點(diǎn)。它的位置隨著α角而變化。

5、單塊式機(jī)翼的傳力分析:

結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 梁較弱或只有墻;蒙皮較厚(t>3);長桁多且強(qiáng)。

受力特點(diǎn): 由梁緣條、長桁和蒙皮組成的壁板承彎,其它傳力路線同梁式。

氣動載荷傳給蒙皮,蒙皮傳給桁條和翼肋,翼肋傳給蒙皮和腹板。

6、機(jī)翼設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)要求:

氣動要求

1.高速特性:巡航時(shí)升阻比大

2.低速特性:起飛著陸時(shí)升力系數(shù)較大

3.操縱穩(wěn)定性:具有良好的操縱性和穩(wěn)定性

結(jié)構(gòu)要求

1.結(jié)構(gòu)重量盡可能的輕

2.滿足該結(jié)構(gòu)的剛度氣動要求