第10讲—翼面结构(5)

《第10讲—翼面结构(5)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第10讲—翼面结构(5)（37页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、2022-6-11 第第 十讲十讲2022-6-124.8 机翼结构形式确定与结构布置机翼结构形式确定与结构布置一、机翼结构设计的内容一、机翼结构设计的内容外形设计外形设计结构设计结构设计根据飞机的战术、技术要求或使用要根据飞机的战术、技术要求或使用要求、性能指标等，设计机翼的外形，求、性能指标等，设计机翼的外形，确定机翼的主要几何参数。确定机翼的主要几何参数。根据飞机总体设计阶段所提供的依据根据飞机总体设计阶段所提供的依据（其中包括外形设计），设计出能够（其中包括外形设计），设计出能够满足各项要求的具体机翼结构。满足各项要求的具体机翼结构。具体地说，机翼的结构设计是指，根据给出的具体地说，机

2、翼的结构设计是指，根据给出的原始依据原始依据，合理，合理地选择机翼的地选择机翼的受力形式受力形式，布置机翼的主要，布置机翼的主要受力构件受力构件，确定沿展，确定沿展向各剖面处纵向向各剖面处纵向元件的尺寸元件的尺寸，并对各主要受力构件进行设计。，并对各主要受力构件进行设计。2022-6-13二、机翼结构设计的原始依据二、机翼结构设计的原始依据机翼结构设计机翼结构设计的原始依据的原始依据全全 机机 参参 数数机翼外形参数机翼外形参数翼载翼载 p=Y/S 或或 G/S机翼面积机翼面积 S机翼最大过载系数机翼最大过载系数 n机翼的位置机翼的位置机翼内部布置机翼内部布置上、中、下单翼上、中、下单翼分开分

3、开 或或 贯穿机身贯穿机身机翼机翼-机身连接方式机身连接方式机翼整体油箱、安装发动机、设备、起落架等机翼整体油箱、安装发动机、设备、起落架等展弦比展弦比 机翼展长机翼展长 l翼型相对厚度翼型相对厚度C后掠角后掠角 梯形比梯形比 接下接下页页2022-6-14机翼结构设计机翼结构设计的原始依据的原始依据接上接上页页机翼的外挂机翼的外挂不同外挂的组合要求、不同外挂的组合要求、外挂的惯性数据等。外挂的惯性数据等。强度刚度设强度刚度设计参数计参数各种情况下的质量数据，各种情况下的质量数据，如：起飞着陆质量、基本如：起飞着陆质量、基本强度计算质量等。强度计算质量等。各种机动飞行包线各种机动飞行包线安全系

4、数安全系数机翼使用维护要求机翼使用维护要求可选的结构材料及材料性能数据可选的结构材料及材料性能数据2022-6-15三、机翼结构设计的步骤三、机翼结构设计的步骤机翼结构设计机翼结构设计打样设计打样设计详细设计详细设计机翼内部安排、确定设计分离面、机翼内部安排、确定设计分离面、选择结构型式、布置主要受力构件、选择结构型式、布置主要受力构件、绘制机翼理论图及打样图。绘制机翼理论图及打样图。完成机翼零、构件设计，画出从完成机翼零、构件设计，画出从零件、构件、组件到部件的全套零件、构件、组件到部件的全套生产图纸，并完成机翼强度、刚生产图纸，并完成机翼强度、刚度、寿命的全部计算。度、寿命的全部计算。机翼

5、结构设计的具体步骤：机翼结构设计的具体步骤：外载和内外载和内力计算力计算内部安排，确定结构型内部安排，确定结构型式、设计分离面、对接式、设计分离面、对接方式，布置主要受力构方式，布置主要受力构件，绘制打样图件，绘制打样图设计计算，设计计算，对各元件对各元件的强度进的强度进行设计行设计绘制机绘制机翼理论翼理论图图打样打样设计设计阶段阶段2022-6-16机翼结机翼结构元件构元件设计设计结构强度、结构强度、刚度校核刚度校核计算计算绘制生产图纸绘制生产图纸给出疲劳寿命给出疲劳寿命和检查周期和检查周期工作设工作设计阶段计阶段四、机翼结构型式的确定四、机翼结构型式的确定( (属打样设计阶段属打样设计阶段

6、) )机翼的结构型式在总体设计阶段就已进行了初步考虑。总体方机翼的结构型式在总体设计阶段就已进行了初步考虑。总体方案确定后，各部件的结构受力型式和主要受力构件的布置也就基本案确定后，各部件的结构受力型式和主要受力构件的布置也就基本确定，在结构设计中只是根据协调需要作小的更改。确定，在结构设计中只是根据协调需要作小的更改。1 1、各种受力结构型式的特点、各种受力结构型式的特点 梁式梁式 纵向有很强的翼梁，蒙皮较薄，长桁较弱，梁纵向有很强的翼梁，蒙皮较薄，长桁较弱，梁的缘条剖面与长桁剖面相比要大得多。的缘条剖面与长桁剖面相比要大得多。结构简单，蒙皮上打开口方便，开口对结构承弯能力影结构简单，蒙皮上

7、打开口方便，开口对结构承弯能力影响很小；连接简单，对接点少。响很小；连接简单，对接点少。机翼结构形式的确定机翼结构形式的确定机翼结构形式的确定机翼结构形式的确定机翼结构形式的确定机翼结构形式的确定2022-6-17蒙皮未能发挥承弯作用，材料利用不充分；蒙皮易失稳，蒙皮未能发挥承弯作用，材料利用不充分；蒙皮易失稳，影响气流质量，增大阻力，并易导致早期疲劳损坏；生存性低。影响气流质量，增大阻力，并易导致早期疲劳损坏；生存性低。 单块式单块式长桁较多较强，蒙皮较厚，翼肋较密，一般长桁较多较强，蒙皮较厚，翼肋较密，一般梁缘条的剖面面积不大，有时只布置纵墙而不采用缘条面积较大梁缘条的剖面面积不大，有时只

8、布置纵墙而不采用缘条面积较大的翼梁。的翼梁。蒙皮在气动载荷作用下变形较小，气流质量高。材料蒙皮在气动载荷作用下变形较小，气流质量高。材料向外缘分散，抗弯、抗扭强度及刚度均有所提高。安全可靠性好。向外缘分散，抗弯、抗扭强度及刚度均有所提高。安全可靠性好。结构复杂，对开口敏感。与中翼或机身接合点多，连结构复杂，对开口敏感。与中翼或机身接合点多，连接复杂。接复杂。单块式机翼的结构特点单块式机翼的结构特点单块式机翼的结构特点2022-6-18 多腹板式多腹板式这类机翼布置了较多的纵墙，蒙皮较厚。厚蒙这类机翼布置了较多的纵墙，蒙皮较厚。厚蒙皮单独承受全部弯矩。皮单独承受全部弯矩。抗弯材料分散在剖面上下缘

9、，结构效率高；局部刚度及抗弯材料分散在剖面上下缘，结构效率高；局部刚度及总体刚度大；受力高度分散，破损安全特性好，生存性高。总体刚度大；受力高度分散，破损安全特性好，生存性高。不宜大开口；与机身连接点多。不宜大开口；与机身连接点多。多腹板式机翼的结构特点多腹板式机翼的结构特点多腹板式机翼的结构特点梁式、单块式、多腹板式三种机翼受力型式的主要区别在于梁式、单块式、多腹板式三种机翼受力型式的主要区别在于承受弯矩引起的正应力元件面积的分散度不同，因而当元件总面承受弯矩引起的正应力元件面积的分散度不同，因而当元件总面积相同时，通常是后者的形心距较高，结构效率可能较高，重量积相同时，通常是后者的形心距较

10、高，结构效率可能较高，重量可能较轻。可能较轻。但对于具体情况有待进一步分析。但对于具体情况有待进一步分析。2022-6-19（1 1）机翼的）机翼的相对载荷相对载荷 M/HBB 受力翼盒的弦长（近似取为受力翼盒的弦长（近似取为60%60%的弦长）的弦长）H 翼盒的平均高度（近似取为翼盒的平均高度（近似取为80%翼型最大高度翼型最大高度H） 代表壁板以宽柱代表壁板以宽柱型式受力时，单位宽型式受力时，单位宽度壁板上所受的轴向度壁板上所受的轴向力。力。2 2、相对载荷、有效高度比与结构受力型式选择之间的关系、相对载荷、有效高度比与结构受力型式选择之间的关系2022-6-110假设略去后略角和梯形比的

11、影响，估算时近似地把后掠机翼假设略去后略角和梯形比的影响，估算时近似地把后掠机翼简化为平直矩形机翼，同时略去机身段的影响，后掠、平直机翼简化为平直矩形机翼，同时略去机身段的影响，后掠、平直机翼相对载荷估算公式为相对载荷估算公式为 （主要从受压区的情况进行分析）（主要从受压区的情况进行分析）相对载荷相对载荷为为ClSGnClblSGnbbClSSnGBHM 26. 026. 06 . 08 . 0181/可见可见 G/S、l、n 等参数愈大，等参数愈大，C 愈小，则愈小，则相对载荷相对载荷愈大。愈大。机翼对称面上的最大弯矩为机翼对称面上的最大弯矩为lSSnGlSnSGM81421.,.H0 8H