第07讲―翼面结构ppt课件.ppt

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1、第七讲飞机结构分析与设计2021/7/301第四章：机翼、尾翼结构分析与设计§4.1机翼的功用与要求§4.2机翼的载荷与内力§4.3机翼的结构形式§4.4平直机翼的传力分析一、传力分析的一般原理2021/7/302二、梁式机翼的传力分析重点以双梁式平直机翼为例，详细分析载荷在结构中的传力过程。1、气动载荷的传递蒙皮把气动载荷分别传给桁条和翼肋蒙皮受气动吸力时，桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力；蒙皮受气动压力时，蒙皮直接压在桁条和翼肋上，此时铆钉不受力。2021/7/303桁条又把自身承担的那部分气动载荷传给翼肋桁条与翼肋直接用角片或间接通过蒙皮与翼肋相连，因此，桁条可以看成

2、支持在翼肋上的多点连续梁受横向弯曲。至此，作用在蒙皮上的气动载荷全部传给了翼肋：一部分是直接传给翼肋的，另一部分是通过桁条间接传给翼肋的。2021/7/304翼肋将载荷传给翼梁腹板和蒙皮翼肋的受载形式是一根梁，其支持是分散的、弹性的。翼肋上的载荷有蒙皮传来初始局部气动载荷，以及由桁条传来的小集中力形式的载荷。2021/7/305翼梁将载荷向根部传递翼梁腹板受到由翼肋传来的剪力，使腹板受剪。由于腹板与很多翼肋相连，翼肋传给腹板的剪力也就一个一个叠加上去，所以从翼尖至翼根，梁腹板上的剪力成阶梯形增加。2021/7/306翼梁将载荷向根部传递腹板上所有剪力的总和最终在机身侧边接头上得到

3、平衡。这种横向剪力还会引起弯矩，这些剪力在向根部传递时引起的弯矩，依靠梁的上、下缘条提供一对沿着翼展方向相反的支反剪流所形成的支反力矩来平衡。腹板也就将弯矩以轴向剪流的形式传给了翼梁的上、下缘条。最后在机翼根部通过与机身的固接接头传给机身。2021/7/307周缘闭室将扭矩以剪流形式向根部传递扭矩传到机翼根部，由于机翼是用梁上的集中接头和其它部件连接，因此，根部必须设置加强肋，以便将扭矩从分散剪流形式转变成一对力偶传给前后梁，再通过加强支柱或加强垫板传给连接接头。2021/7/3082、集中载荷的传递机翼上较小的集中载荷可由普通翼肋承受。机翼上较大的集中载荷，如副翼、襟翼、发动机

4、、起落架、各种外挂和装载传来的集中力，通过加强翼肋转化成分散力传给翼梁腹板和蒙皮。加强翼肋受集中力时，肋剖面中有相当大的剪力和弯矩，因此翼肋腹板和上下缘条都相当强，与翼梁腹板和蒙皮连接也很强，必要时腹板上还铆上支柱。2021/7/309单梁式机翼的传力分析与双梁式机翼对比：相同处：单梁式机翼的结构受力形式和各结构的受力功用与双梁式机翼基本相同。相异处：单梁式机翼仅有一根强有力的梁，另外还有1~2根纵墙；机翼机身连接，梁上有可传递弯矩的接头，纵墙上是只能传递剪力的铰链接头。因此，纵墙在根部不能传弯，它所承受的弯矩要通过根段蒙皮以剪流方式传到梁上，再传给机身。2021/7/3010三

5、、单块式机翼的传力分析单块式机翼的结构特点：长桁较多、较强，蒙皮较厚，翼肋较密，一般梁缘条的剖面面积与长桁的剖面面积接近或略大一些，有时只布置纵墙而不采用缘条面积特别大的翼梁。桁条翼肋气动载荷蒙皮梁（墙）腹板缘条、桁条和蒙皮组成的壁板2021/7/3011三、单块式机翼的传力分析梁缘条传给蒙皮的剪流相临的蒙皮铆钉最近的桁条桁条蒙皮内剪流的分布2021/7/3012四、多腹板式机翼的传力分析多腹板式机翼的结构特点：这类机翼布置了较多的纵墙（一般多于5个，有的多达10余个），蒙皮较厚，无长桁，翼肋很少。厚蒙皮单独承受全部弯矩。气动载荷蒙皮腹板蒙皮侧边翼肋机翼根肋机身2021/7/30

6、13补充：扭矩在多闭室中的分配薄壁管的剪流计算公式为式中F0为管壁中线所围的面积。薄壁管单位长度扭转角为式中—称为扭转常数i—第i段管壁的厚度Si—第i段管壁的长度双闭室薄壁结构中，各闭室的扭转角相同，即θ1=θ2又因为Mt1+Mt2=Mt所以上式说明：剖面扭矩在各闭室间按扭转刚度GJp正比分配。多闭室的扭矩分配同法类推。2021/7/3014五、中外翼对接处的传力对接接头集中式连接分散式连接外翼根部的连接形式如梁式机翼如单块式机翼、多腹板式机翼梁式机翼垂直耳片传力垂直剪力垂直弯矩水平弯矩螺栓剪力水平剪力耳片挤压力机翼扭矩根部加强肋翼梁腹板螺栓剪力垂直力偶2021/7/3015

7、梁式机翼水平耳片接头传力水平剪力垂直弯矩水平弯矩螺栓剪力垂直剪力耳片挤压力机翼扭矩根部加强肋翼梁缘条耳片挤压力螺栓剪力水平力偶2021/7/3016单块式机翼对接处的传力分散对接接头对孔式弯矩——螺栓轴力剪力、扭矩—螺栓剪力多腹板式机翼多采用对孔连接给中翼传力2021/7/3017六、机翼机身对接接头的传力与平衡(非)对称弯矩机身接头机翼扭矩机身通过机身前后接头剪力翼梁腹板机身加强框梁式机翼梁式机翼主要靠翼梁承受垂直弯矩，因此，只要机身总体设计允许，应尽可能将中翼梁贯穿机身，使弯