第01讲—结构设计引论 - “飞机结构分析与设计”讲稿.ppt

飞机结构分析与设计 讲 师: 程小全 航空科学与工程学院 飞机设计研究所 教 材 说 明 《飞行器结构学》 编写过程 教材特点 教学内容 课 程 内 容 第01章 飞行器结构设计引论 第12章 飞行器结构设计思想和方法 第02章 飞机（飞行器）的外载荷和设计情况（重点） 第03章 机翼、尾翼（翼面）结构分析与设计（重点） 第11章 飞机的刚度设计和气动弹性问题 第04章 机身（和弹身）结构分析与设计 第09章 飞机增压座舱和机身抗撞击设计 第05章 起落架装置 第08章 飞机（飞行器）操纵系统（和分离机构） 第10章 复合材料结构设计 课 程 内 容 飞机结构设计思想 课程的简单介绍 三次现场课： 机翼和尾翼结构、机身结构、起落架和操纵系统。 本课程的特点： 结构力学基础知识特别重要； 定性分析为主。 第1章的主要内容 飞机研制过程的五个阶段 第1章 飞行器结构设计引论 一、飞机研制的过程一般分五个阶段： A. 论证阶段 C. 工程研制阶段 C. 工程研制阶段 D. 设计定型阶段 E. 生产定型阶段 补充：飞机研制的周期和费用 二.飞机结构设计 飞机结构设计的定义： 1.飞机结构设计的原始条件 飞机结构设计的原始条件有四： 结构的使用条件 3.结构的使用条件 2.飞机结构设计的基本要求 飞机结构设计的定义 飞机结构设计的主要要求 5.经济性要求——对应于结构的全寿命过程 要求用最低的全寿命周期费用使飞行器获得最佳的功能。 飞机结构设计的主要要求 飞机设计的主要要求 以上六个基本要求是相互联系、相互制约的，因此要求综合考虑各个要求，这时的设计原则是：首先应该满足主要要求，然后协调其它各种要求。 对飞机结构设计而言，重量要求是主要要求。飞机结构重量占全机重量之比值是衡量飞机结构设计先进性的最重要指标。 3.飞机结构设计的基本内容 飞机结构设计的范围： 飞机结构主要指受力结构，主要包括： 机翼结构、尾翼结构、机身结构、 发动机舱结构、起落架结构和操纵系统的设计。 结构设计的成果： 完成结构(含各部件)装配图， 零、构件生产图， 以及相应的技术文件。 飞机结构设计的基本内容： 飞机结构设计的基本内容： 绘制全套结构生产图纸，编制相应的技术文件。 对全机进行疲劳寿命和疲劳强度计算。进行耐久性和损伤容限分析、结构可靠性分析、动强度计算，给出结构使用寿命和检查周期。 根据试造、全机静力试验、试飞、全机疲劳试验、耐久性和损伤容限中发现的问题，修改结构生产图纸和技术文件。 飞机结构设计基本内容之间的关系 4.新机研制中结构设计的一般过程 总 结 这章的主要内容：介绍飞机结构设计的概念。 思 考 题 飞机研制过程一般分为哪几个阶段？各阶段的工作内容是什么？ 飞机结构设计应满足哪些基本条件？ 新研制中飞机结构设计分哪几个阶段？各阶段的主要工作内容是什么？ 第一讲结束 苏-27战斗机 “阵风”A战斗机 B-2结构图 L-1011旅客机结构分解图 飞机结构设计定义 * * 外 载 荷 机翼结构 机身结构 尾翼结构 起落架结构 飞机结构设计的原始条件 飞机结构设计的基本要求 飞机结构设计的工作内容 飞机结构设计 重点掌握： 结构设计在飞机研制过程中的哪个阶段，及其在整个飞机研制中的地位； 飞机结构设计的概念。 论证阶段 方案阶段 工程研制阶段 设计定型阶段 生产定型阶段 由飞机设计单位和订货单位协商后共同拟定新飞机的战术技术要求或使用技术要求、总体技术方案、保障条件、 研制周期，以及研制经费，最后形成该飞机研制总要求。 分析使用范围和使用条件，拟定总的设计方案，建立作业模型和评定标准，进行技术经济计算 决策 战术技术要求或使用技术要求 是 否 技术要求拟订流程图 设计单位根据飞机技术要求确定飞机布局形式、总体设计参数(起飞重量G、发动机推力P和翼载G/S)、选定动力装置和各主要系统方案及其主要设备以及机体结构用的主要材料和设计分离界面等； 选择发动机，确定飞机型式和基本外型，进行初步性能估算； B. 方案阶段 飞机总体设计 如满足性能指标，则画出飞机的总体布置图、三面图，并进行全机结构型式确定和受力构件安排、重心定位、性能与操纵安定性计算，机载、航电系统的确定及位置协调，结构强度和刚度计算，提出对各分系统的技术要求； 最终要制造出全尺寸的样机，进行人机接口、主要设备和通路布置的协调检查以及使用维护性检查。 B. 方案