正交格栅壁板可以实现隔框、桁条、蒙皮一体化,隔框和桁条连续性好;可实现加工自动化,以降低成本。蒙皮和格栅的结合(共固化或粘接)需仔细设计;质量保证和 4或损伤检测,以及拼接比较困难,正在研究解决。
(5)等角格栅壁板分析等角格栅壁板格形为 & 46或 & 47等角的三角形又称三角格栅板。栅格构成方法与正交格栅壁板相同。等角格栅壁板特点是有极好的损伤容限和破损安全能力,结构连续性好,可实现加工自动化,以降低成本。设计中的难点:
从抗冲击损伤考虑蒙皮与格栅的结合强度;
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节点处有 "根单向带交叉还要保证连续地穿过; "边缘纤维终止补强困难; 格栅骨架拼接困难。等角格栅壁板适合作成筒壳和锥壳用于机身和弹身结
构。
三、帽形立交 平交格栅壁板设计概
(%)帽形立交格栅壁板设计概念
帽形立交格栅(&’() * +,(-.-/0)壁板设计概念由一个外蒙皮和一个预制有深帽形栅格和浅帽形栅格的格栅面板(内蒙皮)构成。帽形栅格内铺放单向带,形成格形骨架承力系统,可用于机身、舱门等结构壁板。
(1)帽形平交格栅壁板设计概念
帽形平交格栅((,(2 * 3+44+5 * .-/0)壁板设计概念由一个外蒙皮和一个预制有交叉帽形平栅格的格栅面板(内蒙皮)构成。主承载方向帽形栅格内铺设补强材料单向带,而在另一个非主承载方向帽形栅格上方采用小肋板补强,两者构成格形骨架承力系统,可用于翼面结构壁板。
第四节 6翼梁(墙)设计要点
翼梁(墙)受力形式为凸缘承受由弯矩引起的轴向力、腹板承剪和传递垂直于翼面的气动载荷。
翼梁按梁剖面形状分为 7字形梁、]形梁、 8形梁等。进一步,按梁腹板进行翼梁分类更能反映出梁的结构特点,有立柱加筋腹板梁、夹层结构腹板梁和正弦波腹板梁等。
翼梁设计大致可分为梁凸缘设计、梁腹板设计和凸缘与腹板结合部位的细节设计以及梁凸缘与机体的连接设计。翼梁结构形式,特别是梁腹板形式的不同,使翼梁结构设计有很大差异。
(%)梁(墙)类结构件铺层设计要点 根据弯矩、剪力及其分布特性,选取若干切面,按各切面的弯矩、剪力进行梁凸缘和腹板铺层设计。
铺层设计步骤:按许用应变设计各铺层方向的铺层数(铺层比);按稳定性要求优化铺层顺序(尽可能采用对称铺层);校核各切面的强度,局部修改铺层比例和顺序。凸缘部分铺层比例一般为: 9: : %:( :;层占 9:<,= >;层占 :<,?:;层占
%:<)。腹板部分铺层比例一般为: %: @: %:( :;层占 %:<,= >;层占 @:<,?:;层占 •?•
")。 对腹板应进行压一剪稳定性校核和抗压塌强度检查。 "凸缘与腹板铺层的连续和各切面间的铺层过渡与铺层位置的确定应与铺层工
艺要求相协调。 根据连接、泊松比、固化变形控制等要求进行铺层局部调整(优化)。()梁(墙)类结构件细节设计
梁凸缘与腹板结合部位,腹板的铺层应延伸到梁凸缘并与凸缘的其他铺层相协调,转接处应有足够大的圆角半径,空腔应充填实,并有切实可行的成形工艺质量保证措施
腹板加筋条布置与翼肋和集中外载作用点相协调。 "腹板开口细节设计。 当复合材料梁采用合金钢、铝合金等金属集中传力接头(钛合金接头除外)时,
应考虑采取有效的电偶腐蚀防护措施。 %翼梁与蒙皮壁板连接采用共固化成形工艺时,应控制变形协调;采用螺接或铆接时,应增加垫圈起防胀和防嵌入的作用。(%)立柱加筋腹板梁设计
采用立柱加强梁腹板,可以提高梁腹板承受剪切载荷能力和梁腹板的稳定性,制造装配工艺简单,在金属结构翼梁设计中已普遍采用。复合材料等代设计翼梁和由金属梁凸缘与复合材料腹板构成的翼梁常采用这种翼梁形式。立柱加筋腹板梁结构设计建议:
采用 &形或 ’形剖面立柱较多。 立柱间距由翼梁剪力分布和腹板稳定性条件确定,一般与肋间距相协调。 "腹板一立柱铺层组合设计可采用腹板与立柱铺层互不相关设计方案也可采用
立柱铺层“埋人”腹板铺层中的设计方案。(()夹层结构腹板梁设计对于相对厚度大的翼型或绝对高度大的翼面,其梁腹板可采用夹层结构板,以提高腹板的稳定性并可减重。夹层结构腹板梁虽然结构形式简单,但其结构设计包括梁凸缘设计、夹层结构腹
板设计和梁凸缘与夹层结构腹板的结合设计三个主要内容。梁凸缘铺层设计按各切面弯矩进行。夹层结构腹板的铺层设计要点如下: 根据梁腹板的剪力,确定 ) (*+的铺层数。 根据梁腹板的压塌力要求和泊松比控制,确定 ,"+层和 "+层的层数。 "夹层腹板的面板可采用不对称铺层,但对整个夹层腹板应当为对称铺层。
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梁腹板应进行稳定性校核。梁凸缘与夹层结构腹板的结合设计是设计的关键,可采用以下方案: "腹板面板的铺层延伸到梁凸缘,并与梁凸缘铺层相协调。此方案,要采用共固
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