结构设计(第2章2.3).pptVIP

2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 2.3 复杂载荷情况 * * * * 飞机是一种反复使用的运载工具或作战武器。服役期内会遇到各种载荷。 　　　设计中，不仅应掌握典型设计状态中的极限载荷及其对结构作用的分析方法，（以作为飞机结构极限能力的设计依据）；还应把握这些载荷的变化规律，作用次数等统计规律，因为这些虽未达到极限状态，但长期作用仍对结构有破坏作用，这就是通常所说的疲劳载荷。 ?一、疲劳载荷 飞机遇到载荷长期反复变化地作用，这种作用会导致结构 的“疲劳” 破坏，因此这种载荷历程一般称为“疲劳”载荷。 类 型： 1.突风载荷：大气紊流的作用，是民机、运输机的重要疲劳 载荷，大气紊流的强度以及作用的次数统计； 2.机动载荷：飞机机动（变速）飞行中升力变化载荷，是军机的 主要疲劳载荷，机动飞行的种类,飞行次数等； 3.增压载荷：气密压舱一个飞行起落中，压力的变化，增压载 荷的变化规律，作用次数等统计； 4.着陆撞击载荷：一个起落一次撞击，撞击载荷的强度； 地面滑行载荷：指地面滑行飞机颠簸所受到的载荷，与飞 机跑道的质量、飞机的重量等有关； 发动机动力装置的热反复载荷； 地-空-地循环载荷：飞行地面滑行时的1g载荷变化到空中飞行的1g载荷，这种均值载荷的变化也是疲劳载荷； 其他：机翼尾流对尾翼的周期性作用 ? t p ? 作 用： ① 设备工作的影响； ② 人员的不适； ③ 结构疲劳导致缺陷生长成裂纹并不断发展，最终导致断裂 ④ 疲劳载荷是飞机设计中最重要的考虑因素，是定寿的基本依据。 ? 二、其他特殊情况载荷 1、非正常状态载荷: 单发停车、 尾旋、 单轮着地、 打地转、 机头碰地、 飞机翻倒、 强迫着陆等情况。 ? 2、鸟撞载荷 　鸟撞试验，2km以下最大飞行速度飞行时风档承受1.8kg鸟撞。 3、冰雹载荷 防冰、破冰措施，考虑承受冰雹撞击（密度、直径、速度等） 4、噪声：声压场测量 预测声载荷大小、分布、作用时间，声振结构疲劳分析 动力装置噪音：螺旋桨、压气机、喷气的噪音 空气动力噪音：附面层压力波动、尾流、激波振荡 武器发射噪音：机炮、导弹、火箭发射 5、瞬时的响应载荷 　起飞助推、外挂物投放、弹射等对飞机结构作用的载荷。 三、环境谱的编制 前面的载荷谱为载荷大小随时间的变化，即载荷—时间历程，环境谱则为环境强度随时间的变化，即环境—时间历程。 一架飞机使用寿命：民机30000――60000飞行小时 军机3000－8000飞行小时 　　　　　　　　　 日历寿命20―25年 　 　　　　 地面停放的影响主要是环境。 1.环境谱的编制步骤： ① 确定飞机使用环境种类（根据飞机的特定用途和使用方法） ② 根据战、技要求或使用要求，确定飞机在不同地域服役时间 ③ 根据使用任务剖面（规定了任务类型、有效负载、飞行时间和该任务的使用百分比），确定各任务段的时间比例及地面停放时间比例； ④ 获取环境数据； ⑤ 编制各类环境谱。 ? 2、温度效应及其载荷 来 源： ① 高速气流运动（一般）在机体表面的摩擦生热，与环境温度及 飞行速度有关： ② 发动机燃烧及其尾部热气流对结构的作用。 作 用： ① 一般降低结构材料的强、刚度； ② 产生热变形/热应力； 均匀温度对静定结构产生热变形而无热应力； 温度梯度产生热变形和热应力； 均匀温度对静不定结构产生热应力。 ③ 热的蠕变效应。 t δ