飛機(jī)結(jié)構(gòu)—第一章緒論

1、飛機(jī)結(jié)構(gòu)劉 暉將軍路校區(qū)11502室Telmail：L飛機(jī)的基本組成飛機(jī)的基本組成 1. 1. 飛機(jī)結(jié)構(gòu)飛機(jī)結(jié)構(gòu)： 機(jī)體：機(jī)身（裝載、連接） 機(jī)翼（產(chǎn)生升力） 尾翼（使飛機(jī)具有操縱性與穩(wěn)定性） 起落架（起飛、著陸、滑跑） 發(fā)動(dòng)機(jī)（產(chǎn)生推力） 2. 2. 操縱系統(tǒng)操縱系統(tǒng) （保證操縱性與穩(wěn)定性） 3. 3. 機(jī)載設(shè)備等機(jī)載設(shè)備等 航電、機(jī)電系統(tǒng)（保證飛機(jī)可靠控制與飛行安全）飛機(jī)結(jié)構(gòu)飛機(jī)結(jié)構(gòu)飛機(jī)的基本組成飛機(jī)的基本組成 1. 1. 飛機(jī)結(jié)構(gòu)飛機(jī)結(jié)構(gòu)： 機(jī)體：機(jī)身（裝載、連接） 機(jī)翼（產(chǎn)生升力） 尾翼（使飛機(jī)具有操縱性與穩(wěn)定性） 起落架（起飛、著陸、滑跑） 發(fā)動(dòng)機(jī)（產(chǎn)生推力

2、） 2. 2. 操縱系統(tǒng)操縱系統(tǒng) （保證操縱性與穩(wěn)定性） 3. 3. 機(jī)載設(shè)備等機(jī)載設(shè)備等 航電、機(jī)電系統(tǒng)（保證飛機(jī)可靠控制與飛行安全）主要教學(xué)內(nèi)容主要教學(xué)內(nèi)容 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 第二章第二章 飛機(jī)的外載荷與設(shè)計(jì)規(guī)范飛機(jī)的外載荷與設(shè)計(jì)規(guī)范 第三章第三章 翼面結(jié)構(gòu)分析翼面結(jié)構(gòu)分析 第四章第四章 機(jī)身結(jié)構(gòu)分析機(jī)身結(jié)構(gòu)分析 第五章第五章 飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料 第六章第六章 起落架起落架 飛機(jī)結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1. 陶梅貞，現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，陶梅貞，現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)，西北工業(yè)大學(xué)出版社，20012. 王志瑾等，飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，國

3、防工業(yè)出版社，王志瑾等，飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，國防工業(yè)出版社，200720073. 3.馮元生，飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，國防工業(yè)出版社，馮元生，飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，國防工業(yè)出版社，198519854. 4.王寶忠等，飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，航空工業(yè)出版社，王寶忠等，飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，航空工業(yè)出版社，200020005. 5.高澤迥等，飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)起飛著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，航空工業(yè)出版社，高澤迥等，飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)起飛著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，航空工業(yè)出版社，20002000飛機(jī)結(jié)構(gòu)考核方式考核方式 1.平時(shí)成績平時(shí)成績 30 2.考試成績考試成績 70飛機(jī)結(jié)構(gòu)飛機(jī)結(jié)構(gòu)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述第一章第一章

4、緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 本章內(nèi)容：本章內(nèi)容： 1. 1.飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類 2. 2.飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制 3. 3.飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類世界上第一架成功的飛機(jī)世界上第一架成功的飛機(jī)“飛行者飛行者”1號(hào)號(hào)第一次有動(dòng)力、載人、持續(xù)、可操縱、重于空氣的飛行器成功飛行第一次有動(dòng)力、載人、持續(xù)、可操縱、重于空氣的飛行器成功飛行 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類1. 1. 軍用

5、飛機(jī)軍用飛機(jī)1 1）功能：）功能： 完成空中攔擊、偵察、轟炸、攻擊、預(yù)警、反潛、電子干擾、軍事運(yùn)輸、空降等任務(wù)。2 2）種類：）種類： 殲擊機(jī)、偵察機(jī)、轟炸機(jī)、攻擊機(jī)、預(yù)警機(jī)、反潛機(jī)、電子干擾機(jī)、艦載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等。3 3）發(fā)展：）發(fā)展： 數(shù)量多、發(fā)展快、采用最新技術(shù)、標(biāo)志一個(gè)國家空軍或者國防的實(shí)力。 活塞式 噴氣式 ：歷經(jīng)五代機(jī)的發(fā)展。 一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 開始服役年開始服役年代代主要特征主要特征典型機(jī)種典型機(jī)種一一4040年代末年代末大多后掠翼、高亞音速大多后掠翼、高亞音速美美F-86F-86、蘇米格、蘇米格-15-15二二5050年代初年代初

6、第一代超音速戰(zhàn)機(jī)第一代超音速戰(zhàn)機(jī)（最大（最大M=1.31.5M=1.31.5）美美F-100F-100、蘇米格、蘇米格-19-19三三5050年代末年代末7070年代初年代初三角翼、最大三角翼、最大M=2.0M=2.0、高速、高空高速、高空美美F-104F-104、F-4F-4蘇米格蘇米格-21-21、2323四四7070年代中年代中8080年代中年代中邊條翼、前緣襟翼，翼身融合，電傳操縱系邊條翼、前緣襟翼，翼身融合，電傳操縱系統(tǒng)，主動(dòng)控制系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)性好，超視距作戰(zhàn)統(tǒng)，主動(dòng)控制系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)性好，超視距作戰(zhàn)美美F-15F-15、1616米格米格-29-29、蘇、蘇-27-27、法幻、法幻影影-20

7、00 -2000 、( (殲殲10)10)五五9090年代末年代末 至今至今 隱身、復(fù)合材料較多、超音速巡航、隱身、復(fù)合材料較多、超音速巡航、 短距起短距起落、過失速機(jī)動(dòng)、推力矢量控制等落、過失速機(jī)動(dòng)、推力矢量控制等美美F-22F-22T50T50殲殲2020第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類1. 1. 軍用飛機(jī)軍用飛機(jī)3 3）發(fā)展）發(fā)展一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和

8、民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)1 1） 航線飛機(jī)航線飛機(jī)/ /民用運(yùn)輸機(jī)民用運(yùn)輸機(jī) （用于商業(yè)飛行的客機(jī)和貨機(jī)）按功能分：按功能分： 客機(jī) 、 貨機(jī)、客貨兩用機(jī)。按巡航速度：按巡航速度： 低亞（M6m）按客座數(shù)與航程：按客座數(shù)與航程： 見下表：見下表：第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)波音-7

9、47-400屬于：洲際（12970km）巨型（378噸、550座）高亞音速（900939km/h）渦扇式寬體（6.13m）客機(jī)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)2 2） 通用航空飛機(jī)通用航空飛機(jī) 通用航空：通用航空： 是指使用民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng) ，包括從事工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)和建筑業(yè)的作業(yè)飛行以及醫(yī)療衛(wèi)生、搶險(xiǎn)救災(zāi)、氣象探測(cè)、海洋檢測(cè)、科學(xué)試驗(yàn)、教育培訓(xùn)、文化體育等方面的飛行活動(dòng)。 第一章第一

10、章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)2 2） 通用航空飛機(jī)通用航空飛機(jī)可分為： 公務(wù)機(jī)公務(wù)機(jī)（商務(wù)飛機(jī)或行政機(jī)） 在行政事務(wù)中或商務(wù)活動(dòng)中作為交通工具的小型飛機(jī)（許多公司擁有自己的公務(wù)機(jī)）。如AC500第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)2 2） 通用航空飛機(jī)通用航空飛機(jī) 農(nóng)林飛機(jī)農(nóng)林飛機(jī)： 直接為農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)

11、生產(chǎn)服務(wù)的飛機(jī)。如：N5B第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)2 2） 通用航空飛機(jī)通用航空飛機(jī) 其它飛機(jī)其它飛機(jī)： 用于搶險(xiǎn)救災(zāi)、娛樂旅游、體育運(yùn)動(dòng)、空中攝影與測(cè)量、航空物理探礦等，如AD-100、200第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類一、按功能分類一、按功能分類 軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)軍用飛機(jī)和民用飛機(jī) 2. 2. 民用飛機(jī)民用飛機(jī)3 3） 民用飛機(jī)的發(fā)展民用飛機(jī)的發(fā)展噴氣式干線客機(jī)經(jīng)歷的五代發(fā)展噴氣

12、式干線客機(jī)經(jīng)歷的五代發(fā)展 開始服役年代特點(diǎn)典型機(jī)種一50年代渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，帶后掠角機(jī)翼波音-707、DC-8、圖-104二60年代低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)波音-727、737、DC-9、圖-154三70年代高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，雙通道寬體波音-747、DC-10、A300四80年代超臨界翼形、加大機(jī)翼展弦比、新鋁合金（降低成本）波音-757、767、A-310、A-320（電傳操縱）、圖-204五90年代電傳操縱，復(fù)合材料，液顯波音-777、A330、A340第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類二、按構(gòu)造型式分類二、按構(gòu)造型式分類 第一章第一章 緒論：飛機(jī)

13、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類1. 1. 垂直垂直/ /短距起落飛機(jī)短距起落飛機(jī)優(yōu)點(diǎn):不依賴機(jī)場(chǎng)，可象直升機(jī)起落也可象固定翼飛機(jī)有速度和攻擊能力；發(fā)動(dòng)機(jī)噴口方向可轉(zhuǎn)。 “鷂”式戰(zhàn)斗機(jī):第一種 垂直起落飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類2. 2. 無人機(jī)無人機(jī)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 可執(zhí)行危險(xiǎn)性大的任務(wù)：軍事上可用作靶機(jī)、用于偵察、誘惑、電子對(duì)抗、對(duì)地攻擊等； 質(zhì)量輕、尺寸小、成本低，故花費(fèi)低； 民用上可用于大地測(cè)量、 氣象觀測(cè)、森林防火、人 工降雨等。原理：原理：自動(dòng)程序控制或無線電

14、 遙控長空一號(hào)（靶機(jī)）三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類3. 3. 地效飛機(jī)地效飛機(jī)地面效應(yīng)：地面效應(yīng)： 當(dāng)運(yùn)動(dòng)的飛行器貼近地面或水面飛行時(shí)，整個(gè)機(jī)體的上下壓力差增大，升力會(huì)陡然增加，阻力減小，阻擋飛行器機(jī)翼下墜。這種可以使飛行器誘導(dǎo)阻力減小，同時(shí)能獲得比空中飛行更高升阻比的物理現(xiàn)象，稱為地面效應(yīng)。 三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類3. 3. 地效飛機(jī)地效飛機(jī)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 飛機(jī)下面的氣流速度小，靜壓大，使升力增加，飛機(jī)的

15、升阻比提高，故所需功率減小，承載增加或航程增大，燃料僅為一般客機(jī)的1/5。中國的“天鵝”、“天翼” 、“信天翁”。三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)天翼一號(hào)天翼一號(hào)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類3. 3. 地效飛機(jī)地效飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)天使鳥天使鳥第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類4. 4. 太陽能飛機(jī)太陽能飛機(jī)原理： 白天吸收太陽能，通過太陽能電池將其轉(zhuǎn)化為電能，部分電能帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力和供機(jī)載設(shè)備使用，部分輸入電解池，將水電解成氧氣和氫氣儲(chǔ)藏能量； 夜間將氫氣和

16、氧氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能供飛機(jī)使用 。美國的“太陽神”三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 1 飛機(jī)的分類飛機(jī)的分類4. 4. 太陽能飛機(jī)太陽能飛機(jī)瑞士的“陽光動(dòng)力” 世界首架載人 、晝夜飛行三、其他型式的飛機(jī)三、其他型式的飛機(jī)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制飛機(jī)研制過程飛機(jī)研制過程： 1. 擬定技術(shù)要求 2. 飛機(jī)設(shè)計(jì)過程 3. 飛機(jī)制造過程 4. 飛機(jī)的試飛、定型過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的

17、研制一、擬定技術(shù)要求一、擬定技術(shù)要求 通常由飛機(jī)設(shè)計(jì)單位和訂貨單位協(xié)商共同制訂。 決定飛機(jī)的主要性能指標(biāo)、主要使用條件和機(jī) 載設(shè)備等。 是飛機(jī)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制1. 1. 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)1 1）主要參數(shù)：）主要參數(shù)： 估算飛機(jī)總重（結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、設(shè)備、燃油、有效載荷）、發(fā)動(dòng)機(jī)推力、翼載荷；2）基本外形和尺寸：基本外形和尺寸： 機(jī)翼、尾翼、機(jī)身， 如上單翼、平直翼、鴨式布局等；3）初步部位安排：初步部位安排： 內(nèi)部布置（油箱、各種儀表設(shè)備）及主要受力構(gòu)件的安排與協(xié)調(diào)（機(jī)身大開口、起落架的位置）。二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程

18、二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu) 本課程中，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)指：能承受和傳遞載荷的系統(tǒng)，即受力結(jié)構(gòu)。 一架飛機(jī)的整個(gè)結(jié)構(gòu)，包含：機(jī)翼、尾翼、機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙、起落架、操縱系統(tǒng)（機(jī)械操縱系統(tǒng)部分）及其他受力結(jié)構(gòu)等部件或組件結(jié)構(gòu)。 部件結(jié)構(gòu)：部件結(jié)構(gòu)：機(jī)翼、機(jī)身。 組件結(jié)構(gòu)組件結(jié)構(gòu)：組成部件的大段結(jié)構(gòu)。 構(gòu)件：構(gòu)件：很少零件裝配而成。 元件元件：零件或構(gòu)件作為具有一定功用的基本單元。二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的

19、研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含義）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含義 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件和基本要求，提出方案及進(jìn)行具體的部件和零構(gòu)件設(shè)計(jì)，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和必要的試驗(yàn)，最后繪出結(jié)構(gòu)圖紙，完成相應(yīng)的技術(shù)文件，以使生產(chǎn)單位能根據(jù)這些圖紙和技術(shù)文件進(jìn)行生產(chǎn)。 二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含義）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的含義 內(nèi)涵： 創(chuàng)造性的思維過程； 全面綜合的辯證過程（矛盾分析，抓主要矛盾）； 設(shè)計(jì)的不唯一性； 設(shè)計(jì)的反復(fù)性； 設(shè)計(jì)的繼承性； 設(shè)計(jì)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過

20、程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件 結(jié)構(gòu)的外載以及對(duì)結(jié)構(gòu)受力特性的要求； 外載的形式（集中的、分布的、沖擊型、周期型、熱 的等）； 外載的歷程特征（不同的飛行，載荷的變化規(guī)律）； 外載對(duì)結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)（抖振、顫振）； 結(jié)構(gòu)承載的強(qiáng)度、剛度要求（靜、動(dòng)、熱、整體的、局 部的）； 結(jié)構(gòu)壽命要求，損傷容限要求 。 二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3

21、3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件 飛機(jī)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)關(guān)系： 各部件的相對(duì)位置以及相互間連接交點(diǎn)的位置（不能改動(dòng)）； 零、構(gòu)件之間在連接尺寸上的協(xié)調(diào)關(guān)系； 各構(gòu)件間或構(gòu)件與內(nèi)部裝載間的位置、形狀協(xié)調(diào)；部件或組件結(jié)構(gòu)的外邊界一般與飛機(jī)的理論外形相協(xié)調(diào)；其內(nèi)部邊界可能需與某個(gè)內(nèi)部裝載協(xié)調(diào)，也可能不需協(xié)調(diào)。二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件 結(jié)構(gòu)的使用條件，包括： 環(huán)境條件：飛機(jī)在飛行或停機(jī)時(shí)的氣象條件或周圍介質(zhì)條 件； 起飛著陸場(chǎng)所：陸上飛

22、機(jī)、水上飛機(jī)、水陸兩棲；不同的陸 上跑道類型（水泥，土） 維修條件和使用條件：維修周期和次數(shù)、維修能力、維修速 度要求，維修場(chǎng)所（外場(chǎng)、場(chǎng)站、基地）。 二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始條件結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)條件加工能力（設(shè)備類型、精度，人員素質(zhì)水平）裝配能力（精度，裝配量） 生產(chǎn)能力（產(chǎn)量）生產(chǎn)質(zhì)量保障體系（技術(shù)與管理） 二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制2. 2. 結(jié)

23、構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4 4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)介）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)介： 通過計(jì)算和試驗(yàn)，確定外載荷的大小、分布、性質(zhì)； 進(jìn)行部件的打樣設(shè)計(jì)； 確定各結(jié)構(gòu)的基本尺寸； 畫出結(jié)構(gòu)詳細(xì)打樣圖，并進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)； 強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)關(guān)鍵件進(jìn)行疲勞、耐久性、損傷容限的初 步分析，如不滿足要求則修改設(shè)計(jì)； 零構(gòu)件詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制全套生產(chǎn)圖紙，編制相應(yīng)技術(shù)文 件； 全機(jī)疲勞壽命、損傷容限分析；可靠性分析； 根據(jù)試驗(yàn)、試飛結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修改。二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程二、飛機(jī)設(shè)計(jì)過程第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制三、飛機(jī)制造過程三、飛機(jī)制造過程 飛機(jī)制造工廠根據(jù)飛機(jī)設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)

24、計(jì)圖紙和技術(shù)資料進(jìn)行試制、安裝。 首批（一般稱“0”批，24架）新飛機(jī)即可投入全機(jī)強(qiáng)度、疲勞和損傷容限的驗(yàn)證試驗(yàn)和試飛。 數(shù)字化設(shè)計(jì)/制造/管理一體化技術(shù)的發(fā)展： B777成為第一架無紙?jiān)O(shè)計(jì)飛機(jī)。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制四、飛機(jī)的試飛、定型過程四、飛機(jī)的試飛、定型過程1. 1. 地面試驗(yàn)地面試驗(yàn)全機(jī)靜強(qiáng)度試驗(yàn)；地面操作試驗(yàn)；疲勞損傷容限試驗(yàn)；起落架試驗(yàn)；全機(jī)各系統(tǒng)試驗(yàn)等2. 2. 試飛試飛 全面檢驗(yàn)飛機(jī)的性能、安全性。3. 3. 改進(jìn)設(shè)計(jì)與制造方法改進(jìn)設(shè)計(jì)與制造方法4. 4. 定型，小批量生產(chǎn)定型，小批量生產(chǎn)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)

25、構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制飛機(jī)強(qiáng)度校核飛機(jī)強(qiáng)度校核第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制飛機(jī)強(qiáng)度校核飛機(jī)強(qiáng)度校核第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制飛機(jī)強(qiáng)度校核飛機(jī)強(qiáng)度校核第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制機(jī)身疲勞試驗(yàn)后,機(jī)翼機(jī)身被分解檢查第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 2 飛機(jī)的研制飛機(jī)的研制起落架落震試驗(yàn)起落架落震試驗(yàn)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)

26、設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求及設(shè)計(jì)方法飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求及設(shè)計(jì)方法一、基本要求一、基本要求1. 1.氣動(dòng)性能和設(shè)計(jì)一體化要求氣動(dòng)性能和設(shè)計(jì)一體化要求 保證飛機(jī)具有合理的氣動(dòng)外形和好的表面質(zhì)量（否則飛行性能和品質(zhì)變差），如:翼身融合。 多功能結(jié)構(gòu)一體化協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，如隱身結(jié)構(gòu)一體化、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)一體化、飛控火控結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)等。2 2 最小重量要求最小重量要求 保證結(jié)構(gòu)完整性結(jié)構(gòu)完整性條件下結(jié)構(gòu)重量最輕。 結(jié)構(gòu)完整性結(jié)構(gòu)完整性：關(guān)系到飛機(jī)安全使用、使用費(fèi)用和功能的機(jī)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、損傷容限及耐久性等飛機(jī)所要求的結(jié)構(gòu)特性的總稱。 第一章第一章

27、 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法一、基本要求一、基本要求2. 2. 最小重量要求最小重量要求 要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)在承受各種規(guī)定的載荷和環(huán)境條件下： 具有足夠的強(qiáng)度； 不產(chǎn)生不能容許的殘余變形； 具有足夠的剛度，或采取其他措施以避免出現(xiàn)不能容許的氣動(dòng)彈性問題與振動(dòng)問題； 具有足夠的壽命和損傷容限，以及高的可靠性； 在保證上述條件得到滿足的前提下，使結(jié)構(gòu)的重量盡可能輕。 結(jié)構(gòu)重量系數(shù)：結(jié)構(gòu)重量系數(shù)： 飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量/飛機(jī)正常起飛重量的百分比。 第一代第四代殲擊機(jī) 35%33%30.5%28% 。第一章第一章 緒論

28、：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法一、基本要求一、基本要求2. 2. 最小重量要求最小重量要求 設(shè)計(jì)和制造人員的重要使命：減重。 口號(hào)：“為減輕飛機(jī)的每一克重量而奮斗”。例: 一架現(xiàn)代噴氣式客機(jī)，使用壽命一般為20 年。假設(shè)飛行小時(shí)以60000h計(jì)，一架總重100t的飛機(jī)其結(jié)構(gòu)重量約為30 t，若使其重量減輕100kg，則能多載一名乘客或100kg貨物。飛機(jī)速度假設(shè)為900km/h，tkm收入為1.8元，則能多收益多少？ 解： 1.8 0.1 900 60000 = 972（萬元） 由此可見，隨著飛機(jī)壽命的增加，減輕結(jié)

29、構(gòu)重量的經(jīng)濟(jì)利益越來越大。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法一、基本要求一、基本要求3. 3. 使用維護(hù)要求使用維護(hù)要求 開暢性：便于檢查、維修作業(yè) 維修性：合理布置和設(shè)計(jì)各種分離面、開口、鎖等4. 4. 工藝要求工藝要求良好工藝性：結(jié)合產(chǎn)品的產(chǎn)量、機(jī)種、需要的迫切性和加工條件等綜合考慮。復(fù)合材料等新材料，還應(yīng)對(duì)材料、結(jié)構(gòu)的制作和結(jié)構(gòu)修理的工藝性予以重視。 5. 5. 經(jīng)濟(jì)性要求經(jīng)濟(jì)性要求生產(chǎn)和使用成本全壽命周期費(fèi)用（LCC）：飛機(jī)的概念設(shè)計(jì)、方案論證、全面研制、生產(chǎn)、使用與保障五個(gè)階段直到退役或報(bào)廢

30、期間所付出的一切費(fèi)用之和。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變跟隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變來源于飛機(jī)使用的實(shí)踐隨著航空科技的發(fā)展，才形成完整的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變1. 1. 靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段 式中： Pd設(shè)計(jì)載荷；Pe使用載荷； f安

31、全系數(shù)；Pu極限載荷。 如果設(shè)計(jì)載荷小于極限載荷，就認(rèn)為安全。 安全系數(shù) f 由強(qiáng)度規(guī)范給出，飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須通過整機(jī)靜強(qiáng)度試驗(yàn)。deudPfPPP第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變2. 2. 靜強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)階段靜強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)階段 飛機(jī)速度、機(jī)動(dòng)性提高氣動(dòng)彈性問題的突出，要求結(jié)構(gòu)還應(yīng)有足夠的剛度。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)載荷下的變形量結(jié)構(gòu)容許的變形量。 對(duì)氣動(dòng)彈性問題提出的剛度要求： 飛機(jī)最大飛行速度飛機(jī)氣動(dòng)彈性設(shè)計(jì)速度Vcr。 Vf，V

32、s，Va分別為機(jī)翼臨界顫振速度、發(fā)散速度和副翼失效速度； ff，fs，fa為相應(yīng)的安全系數(shù)。),min(aassffcrVfVfVfV第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變3. 3. 強(qiáng)度、剛度、疲勞安全壽命設(shè)計(jì)階段強(qiáng)度、剛度、疲勞安全壽命設(shè)計(jì)階段 隨著飛機(jī)使用壽命的提高，高強(qiáng)度材料的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)疲勞破壞的可能性大大增加。飛機(jī)設(shè)計(jì)在靜強(qiáng)、剛度的基礎(chǔ)上，引入抗疲勞的安全壽命設(shè)計(jì)思想。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 式中，Ne飛機(jī)的實(shí)際使用壽命； Nsa飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全壽命； N

33、ex結(jié)構(gòu)疲勞試驗(yàn)壽命； nf 分散系數(shù)，一般取4。 自50年代開始，美國使用到上世紀(jì)70年代，其他國家不同程度沿用至今。esaexfNNNn第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變4. 4. 強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性( (經(jīng)濟(jì)壽命經(jīng)濟(jì)壽命) )設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段 原按疲勞安全壽命設(shè)計(jì)的飛機(jī)出現(xiàn)斷裂事故。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方

34、法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變4. 4. 強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性( (經(jīng)濟(jì)壽命經(jīng)濟(jì)壽命) )設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段 原因分析： 沒有考慮到實(shí)際上結(jié)構(gòu)在使用之前，由于材料、生產(chǎn)制造和裝配過程中已存在有不可避免的漏檢的初始缺陷和損傷； 當(dāng)時(shí)使用的高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度合金的斷裂韌性降低； 這些缺陷、損傷于使用過程中在重復(fù)載荷作業(yè)下將不斷擴(kuò)展，直至擴(kuò)展失控造成結(jié)構(gòu)破壞和災(zāi)難性事故。 解決措施： 美國空軍于1971年的軍用規(guī)范中提出了安全壽命/破損安全設(shè)計(jì)思想作為過渡性措施，曾得到廣泛應(yīng)用。 19741975年美國頒布第一部損傷容限設(shè)計(jì)規(guī)范。4. 4. 強(qiáng)

35、度、剛度、損傷容限和耐久性強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性( (經(jīng)濟(jì)壽命經(jīng)濟(jì)壽命) )設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段1 1）損傷容限設(shè)計(jì)：損傷容限設(shè)計(jì)： 概念： 承認(rèn)結(jié)構(gòu)在使用前就帶有初始缺陷； 但必須把這些缺陷或損傷在規(guī)定的維修使用期內(nèi)的增長控制在一 定的范圍內(nèi)； 在此期間，受損結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足規(guī)定的剩余強(qiáng)度要求，以保證飛機(jī)結(jié) 構(gòu)的安全性和可靠性，同時(shí)不致使飛機(jī)結(jié)構(gòu)過重； 在規(guī)定的未修理使用周期內(nèi)，抵抗由缺陷、裂紋、其他損傷而導(dǎo) 致破壞的能力。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想

36、的演變4. 4. 強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性( (經(jīng)濟(jì)壽命經(jīng)濟(jì)壽命) )設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段1 1）損傷容限設(shè)計(jì)：損傷容限設(shè)計(jì)： 根據(jù)結(jié)構(gòu)是否可檢查，損傷容限設(shè)計(jì)分為兩種結(jié)構(gòu)類型： 可檢查結(jié)構(gòu)破損安全結(jié)構(gòu)； 不可檢查結(jié)構(gòu)緩慢裂紋擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。 破損安全結(jié)構(gòu)（可檢查結(jié)構(gòu)）破損安全結(jié)構(gòu)（可檢查結(jié)構(gòu)）式中， 飛機(jī)的剩余強(qiáng)度系數(shù)；下標(biāo)fa表示“破損安全”，e表示“使 用”，d 表示“設(shè)計(jì) ” 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法(1.5);faedff,4;ex faHN二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思

37、想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變式中，H檢查間隔周期，下標(biāo)ex表示疲勞壽命試驗(yàn)。4. 4. 強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性強(qiáng)度、剛度、損傷容限和耐久性( (經(jīng)濟(jì)壽命經(jīng)濟(jì)壽命) )設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)階段 緩慢裂紋擴(kuò)展結(jié)構(gòu)（不可檢查結(jié)構(gòu)）緩慢裂紋擴(kuò)展結(jié)構(gòu)（不可檢查結(jié)構(gòu)） 式中，下標(biāo)a0表示“初始裂紋長度”，a，cr表示臨界裂紋長度 ， n為分散系數(shù)，一般取2。 2）耐久性設(shè)計(jì)）耐久性設(shè)計(jì) 按耐久性考慮的經(jīng)濟(jì)壽命取代安全壽命，表示出現(xiàn)某種損傷使其修復(fù)反而是不經(jīng)濟(jì)的時(shí)限。 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法0,/a

38、a creexNNNn,/ ;eceex enNNNn二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變式中，下標(biāo)ec表示“經(jīng)濟(jì)”，en表示耐久性；n為分散系數(shù)，一般取2。5. 5. 結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)試用階段結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)試用階段 運(yùn)用可靠性原理，將上述各種定量設(shè)計(jì)準(zhǔn)則變換成隨機(jī)變量設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 現(xiàn)處于試用階段。第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法*sisiRR二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變 式中，Rs表示結(jié)構(gòu)體系的可靠度；i分別對(duì)應(yīng)于靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度、損傷容限、壽命等情況，上標(biāo)*表示

39、對(duì)應(yīng)的可靠性指標(biāo)。美國軍用規(guī)范更新一覽表美國軍用規(guī)范更新一覽表 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變 年代代號(hào)名稱說明1938X-1803-A應(yīng)力分析規(guī)范規(guī)定了各類飛機(jī)的過載，規(guī)定了安全系數(shù)為1.51957MIL-S-5700有人駕駛飛機(jī)的結(jié)構(gòu)規(guī)范1960MIL-A-8860A飛機(jī)強(qiáng)度與剛度除強(qiáng)度剛度外還規(guī)定了可靠性要求，重復(fù)載荷和疲勞1971.3MIL-A-008866A飛機(jī)強(qiáng)度與剛度/重復(fù)載荷和疲勞增加了破損安全和安全裂紋擴(kuò)展的原則性要求美國軍用規(guī)

40、范更新一覽表（續(xù)）美國軍用規(guī)范更新一覽表（續(xù)） 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變 年代代號(hào)名稱說明1971.3MIL-A-008867A地面試驗(yàn)增加了損傷容限試驗(yàn)和安全裂紋擴(kuò)展的原則性要求1972.9MIL-STD-1530飛機(jī)結(jié)構(gòu)完整性大綱增加了裂紋分析和損傷容限分析，相應(yīng)的疲勞試驗(yàn)和損傷容限試驗(yàn)等要求1974.7MIL-A-83444飛機(jī)損傷容限要求同MIL-A-008866B,MIL-A-008867B,MIL-STD-1530結(jié)合使用197

41、5.8MIL-A-008866B飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度、可靠性要求，/重復(fù)載荷和疲勞經(jīng)濟(jì)壽命取代安全壽命美國軍用規(guī)范更新一覽表（續(xù)）美國軍用規(guī)范更新一覽表（續(xù)） 第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變 年代代號(hào)名稱說明1975.8MIL-A-008867B飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度、地面試驗(yàn)?zāi)途眯栽囼?yàn)和損傷容限試驗(yàn)取代疲勞試驗(yàn)，分散系數(shù)由4降為21975.12MIL-STD-1530B飛機(jī)結(jié)構(gòu)完整性大綱去掉疲勞分析和疲勞試驗(yàn)，突出損傷容限分析和耐久性分析，明確規(guī)定損

42、傷容限試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn)?zāi)壳澳途眯栽O(shè)計(jì)概念仍是一種較新的方法，還有待于在今后的實(shí)踐中 進(jìn)一步發(fā)展和完善。根據(jù)我國具體情況，新機(jī)設(shè)計(jì)可有兩種典型配套方案：安全壽命（疲勞）/損傷容限設(shè)計(jì)損傷容限/經(jīng)濟(jì)壽命（耐久性）設(shè)計(jì)第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變二、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法1. 1.基于結(jié)構(gòu)力學(xué)基于結(jié)構(gòu)力學(xué)1）根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象的具體要求、條件，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)

43、合設(shè)計(jì) 原理、知識(shí)進(jìn)行定性分析，選出結(jié)構(gòu)方案；2）初步設(shè)計(jì)計(jì)算（初定量計(jì)算），確定主要元件截面尺寸；3）強(qiáng)、剛度校核，如剛、強(qiáng)度不夠或有過多富余，則修改設(shè) 計(jì)，再校核，反復(fù)數(shù)次； 計(jì)算分析以工程梁理論為基礎(chǔ)，并對(duì)結(jié)構(gòu)受力特性不符合 工程梁假設(shè)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正計(jì)算。 應(yīng)用于大展弦比直機(jī)翼和小尺寸機(jī)身可獲得一定精度。三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法2. 2. 結(jié)構(gòu)有限元分析結(jié)構(gòu)有限元分析三角機(jī)翼、小展弦比機(jī)翼， 必須考慮彈性變形，工程梁假設(shè)不再適用。1 1）基本概念

44、）基本概念將一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的連續(xù)體（如整個(gè)結(jié)構(gòu)）簡(jiǎn)化為若干單元組成的等效組合體，從而求得位移、應(yīng)力、應(yīng)變的近似數(shù)值解。近似程度取決于所采用單元模型、數(shù)量以及對(duì)單元的插值函數(shù)。2 2）分析過程）分析過程 結(jié)構(gòu)劃分單元，建立邊界條件（載荷、支承）； 單元分析，建立剛度矩陣； 結(jié)構(gòu)整體分析，形成總剛度矩陣；三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法2. 2. 結(jié)構(gòu)有限元分析結(jié)構(gòu)有限元分析2 2）分析過程）分析過程 數(shù)值求解，根據(jù)邊界條件解出各節(jié)點(diǎn)位移；利用單元分析得到的關(guān)系，求

45、出各單元的應(yīng)力和應(yīng)變。三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)有限元分析（結(jié)構(gòu)有限元分析（Patran-Nastran）第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)有限元分析（結(jié)構(gòu)有限元分析（Patran-Nastran）第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)有限元分析（結(jié)構(gòu)有限元分析

46、（Patran-Nastran）第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法零件有限元分析（零件有限元分析（Catia）第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法3. 3.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 1 1）概述）概述要求要求： 結(jié)構(gòu)在規(guī)定的載荷下，滿足結(jié)構(gòu)完整性要求，有足夠 的可靠性和壽命 最小重量或成本。 步驟：步驟： 將所需確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如桿元截面積、板的厚度等 尺寸作為設(shè)計(jì)變量； 加入結(jié)構(gòu)的約束條件，如變形協(xié)調(diào)方程以及對(duì)強(qiáng)度、 剛度、壽命的限制作為約束條件； 三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法第一章第一章 緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述緒論：飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 3 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)方法基本要求和設(shè)計(jì)方法3. 3.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 將反映結(jié)構(gòu)最重要的指標(biāo)，如最小重量或成本，作為目 標(biāo)函數(shù)，求解（條件極值問題）。 如： 目標(biāo)函數(shù)： 約束條件： 式中：i密度； li桿長或板面積； Ai設(shè)計(jì)變量，指桿截面積或板厚； i，i實(shí)際應(yīng)力，實(shí)際位移； i，i許可應(yīng)力，許可位移；minii iWAl三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法三、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法m