• 热门标签

当前位置: 主页 > 航空资料 > 机务资料 >

时间:2011-02-10 15:42来源:蓝天飞行翻译 作者:admin
曝光台 注意防骗 网曝天猫店富美金盛家居专营店坑蒙拐骗欺诈消费者

•&.&•

 
可使机翼壁板的重量降低 "  %,有资料介绍对薄机翼甚至可达 &"。其缺点是装配中可能会引起拉伸或由其他一些原因产生的残余应力,易引起应力腐蚀;设计不当时对裂纹扩展比较敏感。
’(设计壁板应注意的问题
()对相对厚度较大的机翼宜采用承力蒙皮—长桁组合壁板,现代运输机上大量采用的机加蒙皮和机加长桁的铆接组合壁板(加筋板)已经证明是很有效的结构;而对超音速的薄机翼宜采用整体壁板。
(&)壁板失稳与肋距有一定关系,应经优化设计选出最佳配置。相对厚度较小的机翼其最轻结构一般是肋距较大的整体壁板。())蒙皮与长桁必须连接以形成完整结构用于承受轴力;但蒙皮与肋有时可以不连接,以减少蒙皮因钉孔引起的应力集中,也有利于整体油箱密封。(’)对受拉区壁板应按损伤容限设计要求精心设计: )材料应选择比强度高,且断裂韧性、疲劳性能好的材料(如宜用 *+,&而不宜用
*-’); &)控制应力水平,有的飞机(如波音 . /"/)限制其轴向正应力为 0"  ""123; ))采用某些止裂措施:如蒙皮分块,或在蒙皮上加止裂缝、止裂孔、止裂件等; ’)采用先进的连接件和装配技术; %)壁板上有不少连接设计,如翼盒蒙皮与前、后缘结构的连接,整体壁板的对接
等应精心设计。一般薄蒙皮可沿弦向搭接,但厚蒙皮和整体壁板须用对接。铆接缝宜布置在梁缘条或加强长桁上,宜采用四排铆钉。连接—
三、梁的设计
梁是机翼中的主要受力构件,承受机翼的总体剪力和弯矩。薄蒙皮梁式机翼中弯矩基本上由梁承受,此时其重量约占整个机翼重量的 &"  %";在单块式机翼中约占 / 。因此梁的设计在保证安全可靠的前提下提高结构效率尤显重要。
(梁的构造形式和常用的剖面形状
现代飞机机翼普遍应用腹板式梁,它构造简单,受力特性好,同时可作为整体油箱的一块隔板。构架式梁则零件多,制造复杂,没有或只有很少的超静定度,安全性低,又不能构成整体油箱,现已很少采用。
腹板式梁又分铆接组合式和整体式两种。它们共同的特点是缘条作为杆元,用来承受弯矩引起的一对轴力;腹板承受机翼的剪力 4。组合式腹板梁的缘条一般用铝合金或钛合金等金属制成。其截面面积和剖面形状的确定可参考长桁设计。由于梁的大部分重量是缘条重量,因此为减轻重量更应注意增大上、下缘条的形心间距。例如可把缘条适当做得宽、薄一些。受拉区为了减少铆钉孔对缘条面积的削弱,可在
•&%)•
 
缘条两侧伸出两个薄翅,在保证强度的条件下,将铆钉连接部分的缘条减薄。受压时,梁缘条因同时有腹板和蒙皮在两个平面内提供支持,一般不会出现总体失稳,只需考虑局部失稳问题。
梁根据其是否允许腹板失稳可分为抗剪型梁(不允许腹板剪切失稳)和张力场梁两种。梁的腹板厚度远比缘条厚度要小,主要用以承受梁上的剪切载荷 。
抗剪型梁的腹板有两种失效形式:剪切破坏和剪切失稳。一般 "小于 ,故抗剪梁的腹板按 "设计。通常,为了提高 "值,在腹板上须加支柱。当支柱数量足够时,有可能使支柱间距小于高度 %,从而提高 "值。此外支柱也用于连接翼肋。必须注意,增加支柱虽有可能使腹板减轻重量,但却增加了支柱重量。根据试验可知,一般当相对载荷值 &%较大时,用较多、较强的支柱加强腹板则总重量相对较轻。
张力场梁的腹板可以失稳,失稳后腹板产生斜向波纹条,腹板以斜线方向受张力的形式承受更大的剪切载荷。张力场梁的承载条件是周边框架上、下缘条和垂直支柱具有抗弯能力。张力场梁应按张力场原理进行设计。完全张力场梁虽然重量轻,但在缘条和腹板的铆接处常会出现疲劳问题。还应注意到若腹板太薄,可能屈曲后会出现永久变形;或在连续受力后,由屈曲引起的损伤在小载荷下积累起来,当达到某一程度时就会出现裂纹或损坏。因此在疲劳限制下,完全张力场梁一般不能被采用,而常采用不完全张力场梁。这类梁的腹板处于纯剪与完全张力场之间的状态下工作。此时剪力 一部分以腹板受剪形式受载,一部分以斜条带受张力的形式承剪,其设计计算大多利用配以试验修正系数的半经验公式。
在超音速战斗机的薄翼上的梁常由铝合金、钛合金或高纯度合金钢整体锻造后经机械加工而成。由于它较便于做到等强度,并可减少很多紧固件,故重量较轻,且刚度大。但整体梁受热加工工艺限制,腹板厚度不能太小,因此相对载荷较小时不宜采用,以免因工艺需要增大腹板厚度而增重。其次它的破损安全特性比组合梁要差,特别当用高强度合金钢制造时,因此要考虑补救办法。例如 ’ ( )**机翼就在靠近机翼下表面处翼梁腹板上用一根钛金属带胶接于梁上来减慢或阻止裂纹的扩展。
以上所述的设计考虑主要以强度、刚度和重量特性为主,实际上梁的设计。还必须兼顾到损伤容限、工艺性、使用、维修以及成本等各方面因素,权衡分析,综合设计。
四、翼肋设计
翼肋分普通肋和加强肋,其构造形式可分为腹板式、构架式、围框式和整体肋等几种。普通肋承受局部气动载荷和维持外形,较多采用腹板肋。为减轻重量,多在腹板上开许多减轻孔,孔边带有弯边,腹板上常压有一些凹槽,其作用类似于弱支柱,这些均可起到增加腹板稳定性和侧向刚度的作用。为了便于和翼梁腹板连接,翼肋常分成前、中、后三段。有的翼肋分成上、下两半,以蒙皮为基准进行装配,既易于保证
•-,+•
 
机翼气动外形的准确度,又改善了工艺性。围框式翼肋也属此类型,它还便于各种系统的管子、操纵拉杆和钢索、电缆通过;但因其分成上、下两个高度较小(小于半肋高)的“梁”各自独立受载,故结构重量较重。构架式翼肋因不便于受集中力(除非有专门安排)和固定接头,现一般很少采用,但在有的大飞机厚翼上,为便于内部管子、钢索等通过,以及为了减少高大腹板的重量,局部部位有采用此种形式。
加强肋一般由缘条、腹板组成。由第三章分析可知,有些加强肋的内力主要是剪力,而弯矩很小,此时肋应设计成有强腹板,并在腹板上布置较多支柱以提高腹板的剪切稳定性。有些加强肋其内力既有弯矩,又有剪力(如肋受集中载荷时),则除有较强的腹板外,还必须布置较强的缘条。
 
中国航空网 www.aero.cn
航空翻译 www.aviation.cn
本文链接地址:飞机检测与维修实用手册 1(91)