飞机结构分析与设计讲稿.ppt

第十讲§3.8机翼结构形式确定与结构布置二、机翼结构设计的原始依据三、机翼结构设计的步骤机翼结构元件设计缺点: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。多腹板式主要结构特点是：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。优点：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。缺点：不宜大开口；与机身连接点多。梁式机翼蒙皮薄，在翼盒闭室面积相同情况下，扭转刚度小，一般翼面相对厚度较大的低速飞机较多采用。单块式机翼蒙皮较厚，扭转刚度也较好，对提高颤振临界速度很有利，一般被小、中、大展弦比，速度较高的飞机采用。多墙式机翼蒙皮很厚，并以多个腹板形成的翼盒多闭室受扭，提高了扭转刚度，刚度最好，一般中、小展弦比，相对厚度小的高速飞机采用。（1）机翼的相对载荷M/HaB假设略去后掠角和梯形比的影响，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、平直机翼相对载荷估算公式为（主要从受压区的情况进行分析）He—有效高度，上、下缘条的形心间距。讨论多腹板式相对于单块式结构，因材料的分散度更大，有效高度比更大，因而更有利。机种按强度要求选择机翼结构布局，主要是采用“满应力”的方法，即结构的工作应力σe力求与结构的许用应力[σ]相等在结构形式选择和主要受力构件布置时，可先按稳定性要求初步确定最小质量布局，然后用疲劳、损伤容限分析检查受拉翼面等等，进一步修改整个一面结构。每种结构都有其最佳适用范围。按稳定性设计各种结构最小重量适用范围有五、机翼主要受力构件布置1、主要受力构件布置的原则从受力合理看：(1)梁最好能纵贯全翼展，且轴线尽量不折转；(2)尽可能布置在结构高度较大的部位；(3)沿展向最好按弦长等百分比线布置。加强翼肋应根据结构安排和连接点集中力大小来布置。顺流布置的优点——维持机翼剖面形状较好；相同翼肋间距下，数量要少等等。顺流布置的缺点——翼肋长度增加；缘条扭曲；蒙皮受剪稳桁条的布置数量：桁条的间距根据蒙皮失稳临界应力来定确定。位置与布局方式：按百分比线布置(聚交式)长桁布置平行于前梁或后梁布置按百分比线布置的特点——桁条无扭曲，桁条截面面积变化或总结Boeing–747和A-300的梁、肋布置