09讲：飞机结构技术.pptVIP

* * * 飞行器结构分析与设计 第九讲 崔德刚、程小全、何经武 2009年2月 讲课材料 * 机翼形状及发展 ??????????????????????????????????????????????????????????? Rectangular Straight Wing ??????????????????????????????????????????????????????????? Tapered Straight Wing ??????????????????????????????????????????????????????????? Rounded or Elliptical Straight Wing ??????????????????????????????????????????????????????????? Slight Sweepback Wing ??????????????????????????????????????????????????????? Moderate Sweepback Wing Great Sweepback Wing Forward Sweep Wing ?????????????????????????? Simple Delta Wing and Complex Delta Wing * 3.7 三角机翼的结构特点和受力分析 一、三角机翼的结构分析 三角机翼的功用：超音速飞机为了减小波阻，要求进一步增大后掠角，减小相对厚度，现代飞机常采用小展弦比的三角机翼或小展弦比平直薄机翼。单独三角翼的升力线斜率小，最大升力底，造成机动性差。在第三代战斗机中增加了鸭翼。 三角机翼的外形特征和优点： 1）三角机翼可以看成在后掠机翼的后缘填补一块三角面积演变而来； 　　　　2）大后掠角（χ 前 = 55o~75o），小展弦比（λ = 1.5~2.5），大梯形比（? 可达无限 ），小相对厚度（C = 3%~5%）； * 3）三角机翼相对厚度虽小，但是由于根弦很长，所以根部结构的绝对高度仍然较大，承弯的结构效率高； 4）闭室面积大，承扭能力强； 5）三角翼翼展小，根部面积大，气动载荷压力中心靠近翼根，产生的弯矩小；压心到根部刚心的距离近，扭矩也小。但翼尖的压力值高。 * * 2）三角翼翼尖部分结构高度小，抗扭抗弯刚度差，而且尖部载荷较大，因此在翼尖段采用单块式的结构形式。 三角机翼的结构特征： 1）三角翼根部附近翼弦长，翼肋容易发生弯曲，通过安排较多的翼梁或纵墙来增加翼肋的支点，因此该机翼大多采用多梁或多墙式结构； * 三角机翼结构的分类: 三角翼的两种结构形式 多 梁 式结 构 多 腹 板式 结 构 平行梁形式 会交梁形式 梁架式 指翼梁与机身轴线垂直 * 二、平行梁式三角机翼的受力特点 机翼受载时，假设各梁独立工作。 三角机翼略去蒙皮作用时,各梁的变形 * 各梁独立工作的弯矩 各梁实际承受的弯矩 正交梁形式机翼的受力分析图 qw * 正交梁形式机翼的受力分析图 qi=(Pj+qwL-PJ+1)/L L qi PJ PJ+1 qw A-A A A qi＋1 梁腹板 梁突缘 边肋突缘 边肋腹板 * 三、梁架式三角翼的受力分析 1、歼七机翼的结构布置 该机翼为中单翼布局，机翼无法穿过机身，因此机翼左、右两半通过几个集中接头与机身加强框连接。 翼尖采用刚度较好的单块式机翼。 在机翼根部结构高度最大处的小三角区内开口，用于收藏主起落架支柱和起落架，（见图4-49）。 机翼与机身的连接边界（见图4.20）。 为了充分利用机翼内部容积储存燃油，在结构高度较大处的根部区域布置了两个整体油箱。 * 歼七三角翼的受力分析 * 2、机翼的传力分析 传力分析模型： 歼七机翼结构可简化为 外翼 前盒 后盒 三部分组成。 * 前后盒间未知内力的计算 歼七三角机翼是静不定结构，因为展弦比小，平剖面假设在机翼大部分部位不能满足，故三角机翼须用有限元素法进行数值计算。 根据歼七机翼的结构特点，可以进行简化设计计算，可将它分成两部分：一是内侧前盒段，另一部分是包含外段和后盒段（见图4-54）。即将一个小展弦比的三角翼分成一个中展弦比的后掠翼和一个中展弦比的直机翼。然后采用“工程梁理论”进行计算。 在切断处有三个静不定带来的未知力：剪力X1、弯矩X2 、扭矩X3 （见图4-54）。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 * 边界条件（见图4-54） 前盒段边界：一个固支，一个铰支； 后盒段边界：二个固支，一个铰支。 变