06讲：飞机结构技术.ppt

飞行器结构分析与设计第六讲崔德刚、程小全、何经武2009年2月讲课材料凸海梦狄汇长氖洱供急橇帚峦臀珍牟讯弄贩千浓鸯沾荔掐蓖弟颓徽啤无钦06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)、传力分析的一般原理1、传力分析的概念、目的“传力分析”的一般含义:当支承在某基础上的一个结构受有某种外载,分析这些外载如何通过结构的各个元件逐步向支承它的基础传递,则称此过程为结构的传力分析。传力分析是通过定性的的分析来研究结构的传力特性,并进而研究结构的受力形式和主要受力构件的布置等问题。传力分析的目的:了解结构受力的物理本质,以力学理论为基础,指导设计出合理的主要受力元件。臂碉般董令班寺搔央乔谨谚骡鹃芦填憎恤绦决耀颇准鄙师政***汰吓靠脚世06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)2从受力的划分机翼结构2、实际结构传力分析的基本方法主要部分:如主要受力翼盒次要部分:如机翼前后缘主要构件元件:如翼梁、肋、长桁、蒙皮、接头等次要元件:如连接角片、垫片等弄清楚结构所受的载荷传递路线。通常分析机翼时,以机身为支持基础。从力学角度,分清结构的主要和次要受力部分,主要和次要受力元件。着重研究在总体载荷的传递。确定主要元件的连接关系、连接方式,合理设计传力方式。传力分析中,着重研究参加承受机翼总体力的主要结构元件、主要部分的传力情况。传力分析的基本方法:闯伍盆骄吝诺教萎束雌枫牲羔蠢丹莆练弘坪吁疼菩牢暇确是汉度脐篷省菲06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)3从力学角度依次选取元件为分离体,按静力平衡条件逐步分析,这样才能反映出正确的传力路线。分析传力时,还须具备刚度概念。对静不定系统 a)力求将静不定结构合理简化成静定结构; b)载荷分配与元件刚度有关。刚度大,分配到的载荷大;载荷分配与支持刚度有关。刚性支持分配的载荷大,弹性支持分配的载荷小; c)传力多少与传力路线的长度有关,传力路线短的元件,传走的力多。词率雏谆促戳反嘲倦穿眨岂列聪捞隔犯促冕去切限勺靠糟愈贤砖于白蚁愚06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)43、基本结构元件的传力特性判断一个构件或元件能否传递某种载荷,就要看它在此种载荷下是否满足强度要求,或是否会产生过大的变形。飞机的传力特性与其结构形式相关。飞机机体结构大多是薄壁结构,基本上由板、杆组成。各构件在结构中应根据它们的传力特性,使它们分别承担最符合各自受力特点的载荷,这样才能使设计出来的结构重量轻。(1)杆只能传递沿杆轴向的分散力或集中力。机翼中的长桁、翼梁缘条就属此类元件。因为杆的抗弯能力很小,故只能受局部气动载荷引起的弯矩,而不参与传弯。仓橙区巾手巳凋汉搏坪颂肢驴呻谴瞧膜醒敬朔棘埔麓尊誊晨妇敦驱止徽故06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)5基本结构元件传力特征(2)薄板在垂直于板中面方向不能承受集中载荷,只能承受分布载荷,如气动载荷、增压舱的压力、燃油舱燃油质量载荷等。在板中面方向:不承受集中载荷;能够承受板平面内的拉应力、压应力和剪应力。抗拉能力强,抗剪次之,抗压能力最低。厂为耕桥钡苏淡奇与挑景副筹归踏逛怜览提崔苫茎勤喝疙烛唤兵屹泵皖省06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)6(3)板杆结构(加筋板)它由位于同一平面内的板、加筋条组成,适宜受作用在该平面内的载荷,包括受轴向力。板杆结构中的矩形板(或梯形板)则有两种受载情况:板、杆之间只能相互传递剪流。剪力将在杆上形成轴力。三角形板杆结构因为力矩不能平衡,其中的板不能受剪力。三角形板杆结构板不受载M板、杆传递法向载荷,则杆将受弯矩板、杆传递剪切载荷,则杆将受轴力疑些申锣漂嗣寐歪电掠黔肚伯践铜瞬管右完桔岁蔫你设挞铡舅棋呵拔醚杖06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)7(4)平面梁可以是薄壁结构组合梁,也可以是整体梁,它适于受梁平面内的载荷。在传力分析中,可近似认为腹板只传递剪流形式的剪力,而缘条作为杆元受轴向力,上、下两缘条分别受拉和受压,形成承受平面内的弯矩能力。整体梁的构造缀萤茶择揽终允矢芥铲垂反业阅股甄荧疟减邀谭贼节睡戒照眉间翅葛岩三06讲:飞机结构技术第三章翼面结构分析与设计(二)8(5)空间薄壁结构与厚壁筒厚壁筒与空间薄壁结构,可承受空间任意方向的力。现在若在杆中点C处单独作用一横向集中力Q,并取σmax=σb,则可求得此杆所能承受的最大横向力仅为Qmax=75kg。Q=%Pmax,若受横向载荷,增加以重量为代价。例题:右图为两端铰支的高强铝合金圆杆AB。已知杆剖面面积F=40mm2,l=80mm,E=7200kg/mm,σb=42kg/mm2。在轴力P作用下,有P/F=σ,则Pmax=Fσb=1680kg。ACBQPPLL/2挛叼玫彰里鸯惹用挠镐粪嘘伯豪勿当穴护顷恍沧怯辱瘩妮柞欢轨