飞机结构与系统第三章飞机翼面结构.ppt

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1、第三章飞机翼面结构本章内容一些力学基本概念机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点翼面结构典型构件及受力特点翼面典型结构型式及受力分析后掠机翼与三角机翼飞机的气动弹性一些力学基本概念理论力学：研究刚体，研究力和运动的关系。材料力学：研究变形体，研究力与变形的关系。构件：工程结构或机械的各组成部分，可分为杆、板、壳、体。对构件的三项基本要求：强度：构件抵抗破坏的能力；刚度：构件抵抗变形的能力；稳定性：构件保持其原有平衡状态的能力。一些力学基本概念材料力学中对变形固体的三个基本假设：1.连续性假设：认为整个物体所占空间内毫无空隙地充满物质。2.均匀性假设：人为物体的任何部分、

2、任何方向上力学性能相同，均匀分布。3.小变形假设：构件受力变形与自身尺寸相比很小，可以忽略。一些力学基本概念外力及其分类：外力是外部物体对构件的作用力，包括外加载荷和约束反力。按外力的作用方式分为：表面力和体积力。表面力：作用于物体表面的力，又可分为分布力和集中力体积力：连续分布于物体内部各点上的力。如物体的重力和惯性力。一些力学基本概念按外力是否随时间变化分为：静载荷和动载荷。静载荷：载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载荷。动载荷：载荷随时间变化，可分为交变载荷和冲击载荷。一些力学基本概念内力、截面法和应力的概念1.内力：由于变形引起

3、的物体内部的附加力。物体受外力作用后，由于变形，其内部各点均会发生相对位移，因而产生相互作用力。一些力学基本概念内力、截面法和应力的概念2.截面法：为求出内力，采用截面法。变形体内力的特征：（1）连续分布力系；（2）与外力组成平衡力系。一些力学基本概念内力、截面法和应力的概念2.截面法：内力的主矢和主矩：一些力学基本概念内力、截面法和应力的概念2.截面法：内力的分量：N－轴力T－扭矩Qy、Qz－剪力My、Mz－弯矩一些力学基本概念内力、截面法和应力的概念2.截面法：主要步骤：1）沿截面假想地截开截开，留下一部分作为研究对象，弃去另一部分；一些力学基本概念内力、截面法

4、和应力的概念2.截面法：主要步骤：2）用作用于截面上的内力代替代替弃去部分对留下部分的作用；3）对留下部分，列平衡平衡方程求出内力。一些力学基本概念内力、截面法和应力的概念3.应力：为了表示内力在一点处的强度，引入内力集度,即应力的概念。一些力学基本概念杆件基本变形形式1.拉伸或压缩一些力学基本概念杆件基本变形形式2.剪切一些力学基本概念杆件基本变形形式3.扭转一些力学基本概念杆件基本变形形式4.弯曲若同时发生几种基本变形，则称为组合变形。机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点1.机翼的功用1）主要功用是产生升力，保证飞机的飞行性能和机动性能；布置副翼、扰流片等进行横向

5、操纵；布置襟翼、缝翼增升装置改善飞机起降性能。2）安装其它部件，如起落架、发动机等；装载燃油等。一、机翼的功用与结构设计要求机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点1.机翼的功用机翼的结构重量占全机结构重量的30%～50%，占全机质量的8%～15%，机翼产生的阻力是全机阻力的30%～50%。一、机翼的功用与结构设计要求机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点一、机翼的功用与结构设计要求现代旅客机的机翼1-翼梁；2-桁条；3-襟翼；4-扰流片；5-副翼；6-蒙皮；7-前缘缝翼；8-挂架；9-翼肋。机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点一、机翼的功用与结构设计要求机翼、尾翼功用、设计要

6、求及外载特点一、机翼的功用与结构设计要求2.机翼结构设计要求：1）满足飞机结构设计基本要求。2）由于各结构部件功用不同，故设计要求的侧重点有所不同：①主要功用是产生升力→气动性要求是首要的：机翼保证产生足够升力，还要求阻力尽量小；②最小重量要求是主要要求：解决好强度、刚度、最小重量之间的矛盾，速度提高→矛盾突出；③使用、维修要求：保证燃油系统的可靠性；④工艺性和经济性要求，与一般飞机结构相同。机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点二、尾翼的功用与结构设计要求1.尾翼的主要功用：一般由水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）组成。机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点二、尾翼的功用

7、与结构设计要求1.尾翼的主要功用：1）平尾保证飞机的纵向（俯仰）稳定性，并实施飞机纵向的操纵；2）垂尾保证飞机航向稳定性，并实施对飞机航向的操纵。机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点二、尾翼的功用与结构设计要求1.尾翼的主要功用：尾翼也是一个升力面，设计要求和构造与机翼类似：保证气动性；具有足够强度、刚度、损伤容限、寿命，最小重量。机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点三、机翼的外载特点1.外载类型：1）空气动力载荷。2）其他部件、装载传来的载荷，如：起落架、发动机、油箱等。（集中载荷、分布载荷）3)机翼结构的质量力机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点三、机翼的外载特点