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§4.8 机翼结构形式确定与结构布置 一、机翼结构设计的内容 二、机翼结构设计的原始依据 机翼结构设计的原始依据 三、机翼结构设计的步骤 机翼结构形式的确定 单块式机翼的结构特点 多腹板式机翼的结构特点 2、相对载荷、有效高度比与结构受力型式选择之间的关系 假设略去后略角和梯形比的影响，估算时近似地把后掠机翼简化为平直矩形机翼，同时略去机身段的影响，后掠、平直机翼相对载荷估算公式为 （主要从受压区的情况进行分析） （2）有效高度比 当相对载荷很小时 采用分散受力型式，根据?b决定的蒙皮与桁条的面积可能很小，而其失稳临界应力?cr 就可能大大低于?b 。因此，如果按?cr确定构件尺寸， 从?b来看，材料利用就不充分。 ? 讨 论 总结 （3）三角机翼的受力型式 （3）三角机翼的受力型式 3、选择受力型式的注意事项 五、机翼主要受力构件布置 确保气动载荷引起的弯、剪、扭能顺利可靠地传向机身。 在集中力、集中力矩作用处，要布置相应的构件：如加强肋、辅助短梁，一是将集中力扩散，二是将扩散后的分布力传给机翼结构受力盒段，再由盒段将载荷往机翼根部传给机身。 1、主要受力构件布置的原则 一般来说，传力越直接越好，结构重量越轻。 布置加强构件应尽量做到综合利用，以减轻重量。 受力构件连接处应尽量避免或减少偏心。 翼肋的布置 从受力合理看： (1)梁最好能纵贯全翼展，且轴线尽量不折转； (2)尽可能布置在结构高度较大的部位； (3)沿展向最好按弦长等百分比线布置。 翼肋的布置 桁条的布置 桁条的布置 §4.9 机翼结构元件设计 一、翼梁设计 缘条与腹板的设计 缘条与腹板的设计 二、桁条设计 四、蒙皮与加筋板设计 五、对接接头设计 总 结 机翼结构设计的原始依据 机翼结构设计的步骤 机翼结构型式的确定 机翼主要受力构件的布置原则、数量和布置方式 机翼结构元件设计的原则 第十讲结束 练习题 习题1： 机翼结构受力型式的确定取决于那些因素？它们是如何影响的？结合1~2个实例进行综合分析。 翼梁截面图 翼梁的构造形式图 整体壁板标准截面、带结合型面的整体壁板、复合材料壁板图 夹层蒙皮及其连接图 梁式机翼固定接头的结构和受载图 机翼固定接头结构方案图 腹板(组合)式 构架式翼梁 整体锻造式 * 第 十讲 飞机结构分析与设计 机翼设计 外形设计 结构设计 根据飞机的战术、技术要求或使用要求、性能指标等，设计机翼的外形，确定机翼的主要几何参数。 根据飞机总体设计阶段所提供的依据（其中包括外形设计），设计出能够满足各项要求的具体机翼结构。 具体地说，机翼的结构设计是指，根据给出的原始依据，合理地选择机翼的受力形式，布置机翼的主要受力构件，确定沿展向各剖面处纵向元件的尺寸，并对各主要受力构件进行设计。 全 机 参 数 机翼外形参数 翼载 p=Y/S 或 G/S 机翼面积 S 机翼最大过载系数 n 机翼的位置 机翼内部布置 上、中、下单翼 分开 或 贯穿机身 机翼-机身连接方式 机翼整体油箱、安装发动机、设备、起落架等 展弦比 λ 机翼展长 l 翼型相对厚度C 后掠角 χ 梯形比 η 接下页 机翼结构设计的原始依据 接上页 机翼的外挂 不同外挂的组合要求、外挂的惯性数据等。 强度刚度设计参数 各种情况下的质量数据，如：起飞着陆质量、基本强度计算质量等。 各种机动飞行包线 安全系数 机翼使用维护要求 可选的结构材料及材料性能数据 机翼结构设计 打样设计 详细设计 机翼内部安排、确定设计分离面、选择结构型式、布置主要受力构件、绘制机翼理论图及打样图。 完成机翼零、构件设计，画出从零件、构件、组件到部件的全套生产图纸，并完成机翼强度、刚度、寿命的全部计算。 机翼结构设计的具体步骤： 外载和内力计算 内部安排，确定结构型式、设计分离面、对接方式，布置主要受力构件，绘制打样图 设计计算，对各元件的强度进行设计 绘制机翼理论图 打样设计阶段 机翼结构元件设计 结构强度、刚度校核计算 绘制生产图纸 给出疲劳寿命和检查周期 工作设计阶段 四、机翼结构型式的确定(属打样设计阶段) 机翼的结构型式在总体设计阶段就已进行了初步考虑。总体方案确定后，各部件的结构受力型式和主要受力构件的布置也就基本确定，在结构设计中只是根据协调需要作小的更改。 1、各种受力结构型式的特点 梁式 主要结构特点是: 纵向有很强的翼梁，蒙皮较薄，长桁较弱，梁的缘条剖面与长桁剖面相比要大得多。 优 点: 结构简单，蒙皮上打开口方便，开口对结构承弯能力影响很小；连接简单，对接点少。 缺 点: 蒙皮未能发挥承弯作用，材料利用不充分；蒙皮易失稳，影响气流质量，增大阻力，并易导致早期疲劳损坏；生存性低。 单块式 主要结构特点是： 长桁较多较强，蒙皮较厚，翼肋较密，一般梁缘