機(jī)翼結(jié)構(gòu)課件

1、在第二章，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的基本傳力系統(tǒng)中，當(dāng)支撐在某一基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)受到某一外部載荷時(shí)，稱為結(jié)構(gòu)傳力分析，分析這些外部載荷是如何通過結(jié)構(gòu)的各種部件傳遞到支撐它的基礎(chǔ)上的。由于傳力過程的重要性和傳力過程中各部件應(yīng)力的復(fù)雜性，有必要對(duì)傳力過程進(jìn)行細(xì)致的分析。了解飛機(jī)結(jié)構(gòu)中各部件的受力原理和應(yīng)用，為合理的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。機(jī)翼結(jié)構(gòu)分析，第2章飛機(jī)結(jié)構(gòu)的基本傳力系統(tǒng)，機(jī)身結(jié)構(gòu)分析，2.1機(jī)翼結(jié)構(gòu)分析，1。機(jī)翼結(jié)構(gòu)元件，2。機(jī)翼結(jié)構(gòu)類型(應(yīng)力類型)，3。載荷下機(jī)翼的承載情況，4。梁翼結(jié)構(gòu)上的總傳力，5。整體機(jī)翼的力傳遞分析，6。后掠翼的力傳遞分析。介紹，機(jī)翼是一個(gè)薄壁箱形截面，也就是說，當(dāng)機(jī)翼受載時(shí)，Y一般

2、不在其剛性中心，所以它有垂直向上的趨勢(shì)，并有彎曲和轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。它不動(dòng)是因?yàn)闄C(jī)身約束了它，也就是說，提供了約束(提供了支撐反作用力)。因此，機(jī)身可以看作是機(jī)翼的支撐，機(jī)翼將載荷傳遞給機(jī)身，最終達(dá)到整體平衡?？偭方向：Qy Mx Mt X方向：Qx My Mt，但Mx My，所以一般只討論Q(Qy)、M(Mx)和Mt，在承載和傳遞Q(Qy)、M(Mx)和Mt中起作用的部件稱為參與總力(研究重點(diǎn))；非主要部件僅承受局部氣動(dòng)載荷。機(jī)翼結(jié)構(gòu)元件、縱向構(gòu)件：梁、桁條、縱向壁、橫向構(gòu)件：普通肋條、加強(qiáng)肋條、蒙皮、接頭、典型元件概述(1)縱向：翼梁、桁條、壁(腹板)(2)橫向：肋條(如加強(qiáng)肋條、普通肋條)(

3、3)桁條：的主要功能是：首先，支撐蒙皮，防止蒙皮因局部空氣動(dòng)力而過度變形；第二是將空氣動(dòng)力從蒙皮傳遞到肋部；第三是與皮膚一起承受彎矩引起的張力和壓力。肋：分為普通肋和加強(qiáng)肋。普通的翼肋用于保持機(jī)翼的外形，將蒙皮上的空氣動(dòng)力傳遞給其他承重構(gòu)件，并支撐桁條和蒙皮。除了普通翼肋的功能之外，加強(qiáng)肋還用作翼結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)件，承受較大的集中載荷或懸掛部件。主梁：主梁通常由法蘭和腹板組成。它的主要功能是承受彎矩和剪力。梁的上下翼緣承受由彎矩引起的軸向拉力和壓力。剪切力主要由腹板承受?？v墻(腹板):縱墻相當(dāng)于翼梁，但翼緣很弱，甚至沒有翼緣，所以縱墻可以承受剪力，也可以形成一個(gè)帶蒙皮的封閉箱形截面來承受扭矩。接

4、頭：用于連接機(jī)翼和機(jī)身，并將機(jī)翼上的力傳遞給機(jī)身框架。接頭分為兩種類型：固定接頭和鉸接接頭。固定關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)既不能移動(dòng)也不能旋轉(zhuǎn)；因此，它可以傳遞剪切力和彎矩。鉸鏈不能移動(dòng)，但可以轉(zhuǎn)動(dòng)，只傳遞剪切力，不傳遞彎矩。機(jī)翼結(jié)構(gòu)類型(應(yīng)力類型)所謂“應(yīng)力類型”是指在結(jié)構(gòu)中起主要作用的元素的組成形式，不同的應(yīng)力類型代表不同的總體應(yīng)力特征。1.梁翼：梁強(qiáng)，少桁，薄皮。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彎曲阻力集中在翼緣條上，便于皮膚大開口，關(guān)節(jié)連接簡(jiǎn)單。然而，皮膚未能起到彎曲的作用。2.整體翼：具有弱梁、多縱梁和厚蒙皮，其特點(diǎn)是蒙皮在空氣動(dòng)力作用下變形小，抗彎、抗扭和剛度好，安全性和可靠性高。然而，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有許多接頭，大開

5、口允許更強(qiáng)的鋼筋來補(bǔ)償彎曲能力。多壁機(jī)翼：弱梁、多縱壁和厚蒙皮。特點(diǎn)：它具有高應(yīng)力水平和結(jié)構(gòu)效率，高剛度，分散應(yīng)力和良好的損傷安全特性，但不容易打開大開口和破壞壓力類型概述1。梁類型：強(qiáng)梁，薄蒙皮，弱長(zhǎng)桁，通常分為左右翼-由幾個(gè)集中的接頭連接。2.單件：強(qiáng)桁架，弱梁，厚皮。左右機(jī)翼通常連接成作為一個(gè)整體穿過機(jī)身，但是機(jī)翼本身可以分成幾個(gè)部分。3.多壁：厚蒙皮，多壁，少肋，無縱梁，左右機(jī)翼連為一體，貫穿機(jī)身。機(jī)翼結(jié)構(gòu)：波音飛機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)翼結(jié)構(gòu)： J-7飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)翼結(jié)構(gòu)： U2飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)翼結(jié)構(gòu)3360機(jī)翼機(jī)身接頭、尾翼結(jié)構(gòu)： J-6平尾、尾翼結(jié)構(gòu)： RF-101平尾，以及機(jī)翼剖面的“三個(gè)中心”和

6、一個(gè)重心點(diǎn)：機(jī)翼剖面上的重力和弦線的交點(diǎn)。剛性中心：當(dāng)剪切力作用在這一點(diǎn)上時(shí)，機(jī)翼只會(huì)彎曲而不會(huì)扭曲，或者當(dāng)機(jī)翼扭曲時(shí)，它會(huì)繞著它旋轉(zhuǎn)。剛性中心的位置約為3840。焦點(diǎn)：也稱為空氣動(dòng)力中心，當(dāng)迎角改變時(shí)，它可被視為升力增量的作用點(diǎn)。大約28歲。壓力中心：氣動(dòng)力R與機(jī)翼弦線的交點(diǎn)，即氣動(dòng)力作用點(diǎn)。它的位置隨角度而變化。第三章。載荷作用下機(jī)翼的承載情況，當(dāng)分布的氣動(dòng)力作用在蒙皮上時(shí)，誰來支撐蒙皮？蒙皮：由肋骨和桁條支撐。作用在肋和桁條上的分布?xì)鈩?dòng)力誰支撐肋和桁條？桁條：由肋支撐。肋：由肋后面的翼盒部分支撐。集中力(x方向、y方向、z方向)示例副翼連接載荷：它由翼肋和加強(qiáng)翼梁承受和分散。概要：作用在

7、皮膚上的分布式空氣動(dòng)力(誰支持皮膚？)作用在肋和桁條上的分布?xì)鈩?dòng)力(誰支撐肋和桁條？)蒙皮：由肋骨和桁條支撐。桁條：由肋支撐。肋：由肋后面的翼盒部分支撐。集中力(x方向、y方向、z方向)，例如副翼連接載荷：由翼肋和加強(qiáng)翼梁承受和分散。機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總力傳遞總力：剪切力、彎矩和扭矩。作用在機(jī)翼橫截面上的分布?xì)鈩?dòng)力可以簡(jiǎn)化為作用在壓力中心上的合力，它相當(dāng)于集中剪切力、扭矩和彎矩與集中力一起作用在剛性中心上。哪些部件承受彎矩、剪力和扭矩？如何交付？剪切力：由剪切元件的翼梁承受。扭矩由扭矩軸承元件的翼盒承受。彎矩：不同的機(jī)翼結(jié)構(gòu)有不同的承載元件。梁翼結(jié)構(gòu)上的總力傳遞，1。梁翼翼肋上的氣動(dòng)力傳遞(肋的力平

8、衡圖)，2。梁翼上的總剪力傳遞(軸承元件的力平衡圖)，3。梁翼上的總彎矩傳遞由翼梁承擔(dān)。梁翼上總扭矩的傳遞由翼盒承擔(dān)。梁翼的總扭矩從翼盒傳遞到翼根，從翼根肋傳遞到機(jī)翼機(jī)身接頭。集中力在機(jī)翼上的傳遞集中力來自：副翼襟翼機(jī)翼掛架和其他連接接頭。機(jī)翼結(jié)構(gòu)：是薄壁結(jié)構(gòu)，其承受集中力的能力非常差。解決方案：側(cè)重于排列成員的擴(kuò)散。在向上集中力p作用下的向上運(yùn)動(dòng)受到梁腹板提供的支撐反作用力的限制；旋轉(zhuǎn)由梁腹板蒙皮支撐，以限制剪切流。加強(qiáng)筋的內(nèi)力圖見右圖。彎矩和剪力的應(yīng)力特性往往較大。肋腹板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較強(qiáng)；與晶石表皮的連接也很牢固。例如，分析力傳遞的加強(qiáng)筋、前梁、后梁、B、H、p，讓： H=1，B=4，前梁剛

9、度為3，后梁剛度為1，問題：為1。2.加強(qiáng)筋可以簡(jiǎn)化為雙支點(diǎn)梁?jiǎn)?？解：將P移至剛性結(jié)果P=P Mt=P*3 R之前=3/4P R之后=1/4 p，Qt=，3p，214，=3/8 p，rt之前=3/8 P1，rt。結(jié)論： 1。前橫梁上有一個(gè)負(fù)荷，一般不能抵消，但會(huì)使箱形截面扭曲！p力并不全部從后梁傳遞到根部，而是將作為2.雙梁式不是雙支點(diǎn)簡(jiǎn)支梁！加強(qiáng)肋由后箱部分的周邊連接。3.在傳遞集中力時(shí)，應(yīng)通過一些加強(qiáng)件將其轉(zhuǎn)化為適合機(jī)翼主應(yīng)力分量(箱形梁)的各種分散力，然后擴(kuò)散到主箱形截面，最后擴(kuò)散到機(jī)身。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：梁較弱或只有墻；厚皮(T3)；有許多強(qiáng)大的縱梁。受力特點(diǎn)：由lyna帶、桁條和蒙皮組成的壁

10、板彎曲，其他傳力路線與梁式相同。氣動(dòng)載荷傳遞到蒙皮，蒙皮到桁條和肋，肋到蒙皮和腹板。整體翼的傳力分析整體翼的氣動(dòng)載荷是如何傳遞到翼肋上的？請(qǐng)觀看動(dòng)畫。整體機(jī)翼的載荷是如何傳遞的？請(qǐng)觀看動(dòng)畫，剪切傳遞：由于桁條和蒙皮強(qiáng)度大，承受軸向法向應(yīng)力的能力大，梁腹板剪切時(shí)產(chǎn)生的軸向剪切流(將形成彎矩)將由桁條、蒙皮組成的墻板承受。傳遞過程：香櫞桿和桁條所分擔(dān)的軸向力與其拉壓剛度成正比，內(nèi)力n按斜折線規(guī)律沿展向分布，與梁型相同。每個(gè)基本元件可能會(huì)發(fā)生什么損壞形式(指的是總力)。1.lyna strip損壞、壓碎且不穩(wěn)定。局部：主要與各板的支撐和B/T有關(guān)，整體：主要與桿長(zhǎng)L和J以及支撐情況(由兩個(gè)平面支撐，一般不容易失去整體穩(wěn)定性)有關(guān)。2.桁條3360與上述完全相同，但如果沒有腹板支撐，很容易失去整體穩(wěn)定性。3.蒙皮和腹板：因剪切而受損，剪切不穩(wěn)定性與a/b有關(guān)，a/b與支撐條件有關(guān)，此時(shí)肋桁條是其支撐。6.后掠翼傳力分析的剛度特性：由于V和C較薄、較長(zhǎng)和較薄，彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度比直翼差。變形特點(diǎn)：副翼在彎曲時(shí)由于附加扭轉(zhuǎn)變形而產(chǎn)生的反作用加劇了V，這就要求較高的總剛度和局部剛度，因此剛度強(qiáng)度和重量之間的矛盾更加突出，尤