航空结构技术的发北航讲课第11讲翼面结构

飞行器结构分析与设计第十一讲崔德刚、程小全、何经武2009年2月讲课材料23.9机翼结构元件设计翼面结构元件设计一般先通过翼剖面的初步设计计算确定出元件初步的主要尺寸。翼面结构元件详细设计包括：选择最佳的构造形式和剖面形状确定全部尺寸并完成其内部的构造设计，包括构件间的连接设计确定构件毛坯的制造和零件的加工要求等初步设计详细设计机翼结构设计选材原则：上翼面主要承受压缩载荷，厚蒙皮翼面结构受压破坏许用应力比较高，可选择高强度的铝合金，如LC-4铝合金以及复合材料。下翼面主要按疲劳强度要求设计，一般选择抗疲劳性能好的材料。3一、翼梁设计1、梁的构造形式和常用的剖面形状梁的构造形式构架式腹板式组合式整体锻造式梁的分析简化：通常把梁的腹板简化成只受剪力的板，上下缘条则作为杆，用来承受一对轴力。这是因为：缘条厚度一般远比梁的总高度小，腹板厚度远比缘条厚度小。在老式低速飞机上曾经使用4翼梁的构造形式图5翼梁典型剖面图62、缘条设计初步设计时，缘条的拉压轴力N为N=M/HH—上下缘条剖面形心间距承拉缘条的剖面面积为Fl=N/b承压缘条的剖面面积为Fl=N/crcr—缘条的局部失稳临界应力NH73、腹板设计腹板可简化成四边受剪的平板。抗剪型—不允许剪切失稳腹板张力场型—腹板可以失稳83、腹板设计（1）抗剪型腹板设计此类腹板的二种破坏形式：剪切破坏和剪切失稳由剪切破坏确定的腹板厚度1Q/hb由剪切失稳确定的腹板厚度腹板还应考虑不出现弯曲失稳，以保证对凸缘的支持。322KEqb≥q9其中K—是剪切边界支持系数，根据支持情况和板的短边与长边之比，查设计手册可得；q—为剪流；b—腹板短边长度。一般说来crb，故21，因此取2为设计值（2）张力场梁设计张力场是通过凸缘和加劲在腹板周围形成了较强的框架，以继续支持失稳的腹板承受载荷，张力场梁及半张力场梁的原理和计算方法参阅有关资料，按其原理进行设计。322KEqb10二、桁条设计1、截面确定的原则截面积A应保证在受拉区满足静强度，在受压区支持蒙皮在使用在载荷下不失稳（总体失稳与局部失稳），在破坏载荷下不破坏。2、长桁剖面的形状11四、蒙皮与加筋板设计蒙皮与加筋板，以及它们的连接示图典型组合壁板图12组合蒙皮壁板典型破坏形式机翼壁板设计的重要考虑是如何将蒙皮和加劲条合理组合，以提高加筋板的稳定性承载能力。13组合蒙皮壁板典型破坏形式14整体壁板截面、带结合型面的整体壁板、复合材料壁板图15夹层蒙皮及其连接图16其它对接形式五、对接接头设计17梁式机翼固定接头的结构和受载图18机翼固定接头结构方案图19安-124翼根部连接——受拉螺栓20翼根部连接——对接板式21总结重点了解结构元件的结构形式和设计原则。机翼结构元件设计第十一讲结束谢谢