第06講—翼面結(jié)構(gòu)(1)

1、1第第 六六 講講2第四章 機(jī)翼、尾翼結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)4.1 機(jī)翼的功用與要求機(jī)翼的功用與要求 機(jī)翼的用途機(jī)翼的用途一、機(jī)翼的功用一、機(jī)翼的功用產(chǎn)生升力，保證飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)所規(guī)定的飛行產(chǎn)生升力，保證飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)所規(guī)定的飛行和機(jī)動(dòng)性能要求和機(jī)動(dòng)性能要求保證飛機(jī)橫向穩(wěn)定性、操縱性以及增升、增保證飛機(jī)橫向穩(wěn)定性、操縱性以及增升、增阻效能阻效能安裝起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)、武器等安裝起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)、武器等裝載燃油、軍械、設(shè)備等裝載燃油、軍械、設(shè)備等31- 1- 骨架翼粱；骨架翼粱；2- 2- 腹板和桁條；腹板和桁條；3- 3- 襟翼；襟翼；4- 4- 擾流片；擾流片；5- 5- 副翼；副翼；6- 6- 蒙皮；蒙皮；

2、7- 7- 前緣縫翼；前緣縫翼；8- 8- 掛架；掛架；9- 9- 翼肋翼肋 機(jī)翼的構(gòu)成機(jī)翼的構(gòu)成4 機(jī)翼的質(zhì)量機(jī)翼的質(zhì)量機(jī)翼占飛機(jī)機(jī)翼占飛機(jī)機(jī)體質(zhì)量機(jī)體質(zhì)量的的30%50%；占整個(gè)；占整個(gè)飛機(jī)質(zhì)量飛機(jī)質(zhì)量的的8%15%。機(jī)翼占飛機(jī)機(jī)翼占飛機(jī)全阻力全阻力的的30%50%。5飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求q 飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求氣動(dòng)要求氣動(dòng)要求重量要求重量要求使用維護(hù)要求使用維護(hù)要求工藝要求工藝要求二、機(jī)翼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求二、機(jī)翼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求q 機(jī)翼的設(shè)計(jì)要求與上述四項(xiàng)基本要求是一致的，然而由于功用機(jī)翼的設(shè)計(jì)要求與上述四項(xiàng)基本要求是一致的，然而由于功用不同，

3、側(cè)重點(diǎn)有所不同。不同，側(cè)重點(diǎn)有所不同。機(jī)翼的主要要求機(jī)翼的主要要求：氣動(dòng)、強(qiáng)度、剛度、壽命、重量要求是主要要?dú)鈩?dòng)、強(qiáng)度、剛度、壽命、重量要求是主要要求求。這是由機(jī)翼的功用、載荷和外形特征因素所這是由機(jī)翼的功用、載荷和外形特征因素所決定的。決定的。62)重量要求：重量要求：在外形、裝載和連接情況已定的條件下，重量在外形、裝載和連接情況已定的條件下，重量（包括重量分布）要求是機(jī)翼（包括重量分布）要求是機(jī)翼的主要要求，就是的主要要求，就是要設(shè)計(jì)出一個(gè)既能滿足強(qiáng)度、剛度和一定壽命要求，而又要設(shè)計(jì)出一個(gè)既能滿足強(qiáng)度、剛度和一定壽命要求，而又盡可能輕的結(jié)構(gòu)來。（強(qiáng)度包括：靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度和疲勞盡可能輕的結(jié)構(gòu)

4、來。（強(qiáng)度包括：靜強(qiáng)度、動(dòng)強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度等）強(qiáng)度等）1)氣動(dòng)要求：氣動(dòng)要求：機(jī)翼主要用于產(chǎn)生升力，因此主要是空氣動(dòng)力機(jī)翼主要用于產(chǎn)生升力，因此主要是空氣動(dòng)力方面的要求。機(jī)翼的氣動(dòng)特性由其外形參數(shù)（展弦比方面的要求。機(jī)翼的氣動(dòng)特性由其外形參數(shù)（展弦比、相相對(duì)厚度對(duì)厚度c、后掠角后掠角等）來保證，這些參數(shù)在總體設(shè)計(jì)時(shí)已等）來保證，這些參數(shù)在總體設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)確定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，則從強(qiáng)度、剛度、表面光滑度等各經(jīng)確定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，則從強(qiáng)度、剛度、表面光滑度等各方面保證機(jī)翼氣動(dòng)外形要求。方面保證機(jī)翼氣動(dòng)外形要求。機(jī)翼的主要要求（機(jī)翼的主要要求（機(jī)翼的主要要求（1 1 1）73)使用、維護(hù)要求：使用、維護(hù)要求：

5、要求飛機(jī)使用方便，并便于檢查、維護(hù)要求飛機(jī)使用方便，并便于檢查、維護(hù)和修理。機(jī)翼內(nèi)部通常有操縱系統(tǒng)零構(gòu)件、燃油管路、電和修理。機(jī)翼內(nèi)部通常有操縱系統(tǒng)零構(gòu)件、燃油管路、電器線路、液壓管路等，對(duì)這些系統(tǒng)和線路要經(jīng)常檢查調(diào)整。器線路、液壓管路等，對(duì)這些系統(tǒng)和線路要經(jīng)常檢查調(diào)整。機(jī)翼內(nèi)部安排有整體油箱時(shí)，需常對(duì)油箱進(jìn)行檢查維護(hù)，機(jī)翼內(nèi)部安排有整體油箱時(shí)，需常對(duì)油箱進(jìn)行檢查維護(hù)，以保證油箱的密封可靠。按破損安全原則設(shè)計(jì)的機(jī)翼，對(duì)以保證油箱的密封可靠。按破損安全原則設(shè)計(jì)的機(jī)翼，對(duì)影響飛行安全的結(jié)構(gòu)需定期檢查。影響飛行安全的結(jié)構(gòu)需定期檢查。對(duì)所有要求檢查維護(hù)的對(duì)所有要求檢查維護(hù)的部位，都應(yīng)有良好的可達(dá)性，必

6、須設(shè)置一定數(shù)量的開口部位，都應(yīng)有良好的可達(dá)性，必須設(shè)置一定數(shù)量的開口。4)工藝性和經(jīng)濟(jì)性要求：工藝性和經(jīng)濟(jì)性要求：與一般與一般的飛機(jī)結(jié)構(gòu)相同。的飛機(jī)結(jié)構(gòu)相同。機(jī)翼的主要要求（機(jī)翼的主要要求（機(jī)翼的主要要求（2 2 2）84.2 機(jī)翼的載荷與內(nèi)力機(jī)翼的載荷與內(nèi)力一、機(jī)翼的外載荷一、機(jī)翼的外載荷1、氣動(dòng)載荷氣動(dòng)載荷 ：空氣動(dòng)力載荷空氣動(dòng)力載荷 qa 是分是分布載荷，直接作用在機(jī)翼的主體和布載荷，直接作用在機(jī)翼的主體和各副翼的表面上。各副翼本身雖承各副翼的表面上。各副翼本身雖承受分布載荷，但因它們都以有限的受分布載荷，但因它們都以有限的連接點(diǎn)與機(jī)翼主體相連，因此這些連接點(diǎn)與機(jī)翼主體相連，因此這些載荷

7、均通過接頭以集中力形式傳給載荷均通過接頭以集中力形式傳給機(jī)翼主體。機(jī)翼主體。作用在機(jī)翼上的載荷有氣動(dòng)載荷氣動(dòng)載荷結(jié)構(gòu)質(zhì)量載荷結(jié)構(gòu)質(zhì)量載荷接點(diǎn)載荷接點(diǎn)載荷分布載荷分布載荷集中載荷集中載荷92、結(jié)構(gòu)質(zhì)量力：機(jī)翼本身結(jié)構(gòu)的質(zhì)量力機(jī)翼本身結(jié)構(gòu)的質(zhì)量力 qc，也是分布載荷也是分布載荷。3、接點(diǎn)載荷：連接在機(jī)翼上的其它部件傳來的力和布置在機(jī)翼內(nèi)連接在機(jī)翼上的其它部件傳來的力和布置在機(jī)翼內(nèi)外各種裝載產(chǎn)生的質(zhì)量力。除了在以翼箱作為整體油箱情況下外各種裝載產(chǎn)生的質(zhì)量力。除了在以翼箱作為整體油箱情況下燃油產(chǎn)生的載荷是分布載荷外，一般這些載荷均是通過幾個(gè)連燃油產(chǎn)生的載荷是分布載荷外，一般這些載荷均是通過幾個(gè)連接點(diǎn)，

8、以集中力形式傳給機(jī)翼主要結(jié)構(gòu)的，其中有些力的數(shù)值接點(diǎn)，以集中力形式傳給機(jī)翼主要結(jié)構(gòu)的，其中有些力的數(shù)值可能很大?？赡芎艽蟆?作為簡(jiǎn)化模型，當(dāng)機(jī)翼分成兩半與機(jī)身在其側(cè)邊相連時(shí)，可把每半個(gè)機(jī)翼看作固定支持或彈性支持在機(jī)身上的懸臂梁。若機(jī)翼為一整體時(shí)，則把它看作是支持在機(jī)身上的雙支點(diǎn)外伸梁。二、機(jī)翼的邊界條件二、機(jī)翼的邊界條件三、懸臂梁的剪力和彎矩三、懸臂梁的剪力和彎矩Q+dQQQQ+dQQ - ( Q + dQ ) - qdx = 0dQ / dx = -q10機(jī)翼上的載荷向機(jī)身傳遞過程中，在機(jī)翼中引起的內(nèi)力有：剪力機(jī)翼上的載荷向機(jī)身傳遞過程中，在機(jī)翼中引起的內(nèi)力有：剪力 Qn，Qh，彎矩彎矩Mn

9、，Mh 和扭矩和扭矩 Mt。M+qdx(dx/2)+(Q+dQ)dx-(M+dM)= 0 dM / dx = Q通常通常 Qn Qh， Mn Mh，而弦平面內(nèi)的結(jié)構(gòu)寬度和慣性而弦平面內(nèi)的結(jié)構(gòu)寬度和慣性矩很大，矩很大， Qh和和 Mh引起的正應(yīng)引起的正應(yīng)力和剪應(yīng)力比力和剪應(yīng)力比 Qn和和 Mn引起的引起的應(yīng)力小得多，故近似分析時(shí)常應(yīng)力小得多，故近似分析時(shí)常不考慮不考慮Qh和和 Mh，只考慮，只考慮Qn, Mn 和和Mt ，并且將它們簡(jiǎn)寫為，并且將它們簡(jiǎn)寫為 Q、M 和和 Mt 。Q+dQQQQ+dQ圖4-2 機(jī)翼的總體內(nèi)力四、機(jī)翼的內(nèi)力四、機(jī)翼的內(nèi)力11v 機(jī)翼任一剖面中的分布載荷所引起的剪力和

10、彎矩為機(jī)翼任一剖面中的分布載荷所引起的剪力和彎矩為式中式中 q = = qa - qc l / 2 機(jī)翼半展長(zhǎng)機(jī)翼半展長(zhǎng)v 分布載荷引起的剖面扭矩分布載荷引起的剖面扭矩zliPqdzQ2/zlQdzM2/式中式中 mt = = qae + qcd l / 2 機(jī)翼半展長(zhǎng)機(jī)翼半展長(zhǎng)zlttdzmM2/剛心軸線剛心軸線124.3 機(jī)翼的結(jié)構(gòu)形式機(jī)翼的結(jié)構(gòu)形式在具體的結(jié)構(gòu)尚未設(shè)計(jì)確定以在具體的結(jié)構(gòu)尚未設(shè)計(jì)確定以前，剛心線位置還不知道，這時(shí)可前，剛心線位置還不知道，這時(shí)可以近似取一根垂直于機(jī)身軸線的直以近似取一根垂直于機(jī)身軸線的直線作為相對(duì)軸。線作為相對(duì)軸。對(duì)相對(duì)軸的扭轉(zhuǎn)雖然不是真正對(duì)相對(duì)軸的扭轉(zhuǎn)雖然

11、不是真正的扭矩，但在彎扭未曾分開計(jì)算的的扭矩，但在彎扭未曾分開計(jì)算的情況下，求得的正應(yīng)力、剪應(yīng)力與情況下，求得的正應(yīng)力、剪應(yīng)力與彎扭分開計(jì)算的結(jié)構(gòu)（扭矩按相對(duì)彎扭分開計(jì)算的結(jié)構(gòu)（扭矩按相對(duì)剛心軸計(jì)算）完全相同。剛心軸計(jì)算）完全相同。機(jī)翼元件機(jī)翼元件縱向元件：縱向元件：翼梁、縱墻、桁條翼梁、縱墻、桁條橫向元件：橫向元件：普通翼肋、加強(qiáng)翼肋普通翼肋、加強(qiáng)翼肋蒙蒙 皮皮組成內(nèi)部組成內(nèi)部受力骨架受力骨架機(jī)翼結(jié)構(gòu)組成機(jī)翼結(jié)構(gòu)組成13一、各元件的承載特點(diǎn)一、各元件的承載特點(diǎn)這些元件的基本功用是這些元件的基本功用是：形成和保持機(jī)翼外形，以產(chǎn)生氣動(dòng)力，：形成和保持機(jī)翼外形，以產(chǎn)生氣動(dòng)力，承受和傳遞外載荷。承受

12、和傳遞外載荷。各元件的承載特點(diǎn)表載 荷承力元件應(yīng) 力Q翼梁腹板、縱墻腹板剪應(yīng)力M翼梁緣條、桁條、蒙皮正應(yīng)力Mt翼梁、縱墻腹板以及蒙皮組成的閉室剪應(yīng)力14二、主要受力元件二、主要受力元件1、蒙皮蒙皮蒙皮的直接功用是形成流線形的機(jī)翼外表面，并參與機(jī)翼的總蒙皮的直接功用是形成流線形的機(jī)翼外表面，并參與機(jī)翼的總體受力。體受力。為了保證表面光滑度，蒙皮應(yīng)有足夠的橫向彎曲剛度。蒙皮可為了保證表面光滑度，蒙皮應(yīng)有足夠的橫向彎曲剛度。蒙皮可以和桁條組成整體式的壁板承受正應(yīng)力（圖以和桁條組成整體式的壁板承受正應(yīng)力（圖3.8 a），），此外還有夾此外還有夾芯蒙皮（圖芯蒙皮（圖3.8 b ）金屬蒙皮整體蒙皮152、

13、翼肋、翼肋 普通翼肋普通翼肋的直接功用是形成機(jī)翼剖面所需的形狀。它與長(zhǎng)桁、蒙皮的直接功用是形成機(jī)翼剖面所需的形狀。它與長(zhǎng)桁、蒙皮相連，并以自身平面內(nèi)的剛度給長(zhǎng)桁、蒙皮提供垂直方向的支持。相連，并以自身平面內(nèi)的剛度給長(zhǎng)桁、蒙皮提供垂直方向的支持。3、翼梁翼梁由腹板和緣條組成。是單純的受由腹板和緣條組成。是單純的受力件，承受剪力力件，承受剪力Q和彎矩和彎矩M。翼梁大多數(shù)在根部與機(jī)身固接。翼梁大多數(shù)在根部與機(jī)身固接。加強(qiáng)翼肋加強(qiáng)翼肋也具有上述作用，但其主要是用來承受自身平面內(nèi)的較也具有上述作用，但其主要是用來承受自身平面內(nèi)的較大集中載荷，或由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)（如大開口）引起的附加剪流。大集中載荷，或由于

14、結(jié)構(gòu)不連續(xù)（如大開口）引起的附加剪流。164、縱墻（腹板）、縱墻（腹板）5、長(zhǎng)桁長(zhǎng)桁長(zhǎng)桁是與蒙皮和翼肋相連長(zhǎng)桁是與蒙皮和翼肋相連的縱向元件，是縱向骨架中的縱向元件，是縱向骨架中的重要受力元件之一。的重要受力元件之一。長(zhǎng)桁和翼肋在一起，還對(duì)長(zhǎng)桁和翼肋在一起，還對(duì)蒙皮起支撐作用。蒙皮起支撐作用。機(jī)翼的特點(diǎn)：機(jī)翼是薄壁結(jié)構(gòu)，各元件之間的連接大多采用分機(jī)翼的特點(diǎn)：機(jī)翼是薄壁結(jié)構(gòu)，各元件之間的連接大多采用分散連接，如鉚接、螺接、點(diǎn)焊等。散連接，如鉚接、螺接、點(diǎn)焊等?？v墻的緣條比梁緣條弱得多，但還是強(qiáng)于縱墻的緣條比梁緣條弱得多，但還是強(qiáng)于一般的桁條，與機(jī)身的連接為一般的桁條，與機(jī)身的連接為鉸接鉸接。腹板或

15、沒有緣條，或緣條與長(zhǎng)桁一樣強(qiáng)。腹板或沒有緣條，或緣條與長(zhǎng)桁一樣強(qiáng)。墻和腹板都不能承受彎矩，而是與蒙皮組墻和腹板都不能承受彎矩，而是與蒙皮組成封閉盒段，以承受扭矩。對(duì)蒙皮支持作用，成封閉盒段，以承受扭矩。對(duì)蒙皮支持作用，后墻還有封閉機(jī)翼內(nèi)部容積的作用。后墻還有封閉機(jī)翼內(nèi)部容積的作用。17三、機(jī)翼的結(jié)構(gòu)形式三、機(jī)翼的結(jié)構(gòu)形式1 1、梁式：、梁式： 縱向縱向有很強(qiáng)的翼梁，蒙皮較薄，有很強(qiáng)的翼梁，蒙皮較薄，長(zhǎng)桁較弱，梁的緣條剖面長(zhǎng)桁較弱，梁的緣條剖面與長(zhǎng)桁剖面相比要大得多。與長(zhǎng)桁剖面相比要大得多。梁梁式機(jī)翼通常作成兩個(gè)半機(jī)式機(jī)翼通常作成兩個(gè)半機(jī)翼，即機(jī)翼常在機(jī)身兩側(cè)翼，即機(jī)翼常在機(jī)身兩側(cè)有設(shè)計(jì)分離面，

16、并就在此有設(shè)計(jì)分離面，并就在此分離面處借助幾個(gè)對(duì)接接分離面處借助幾個(gè)對(duì)接接頭與機(jī)身連接。頭與機(jī)身連接。機(jī)翼的典型結(jié)構(gòu)形式機(jī)翼的典型結(jié)構(gòu)形式梁式：?jiǎn)瘟骸㈦p梁、多梁式梁式：?jiǎn)瘟?、雙梁、多梁式單單 塊塊 式式多腹板式多腹板式混混 合合 式式18 2、單塊式：、單塊式： 長(zhǎng)桁較多、長(zhǎng)桁較多、較強(qiáng)，蒙皮較厚，翼肋較密，一較強(qiáng)，蒙皮較厚，翼肋較密，一般梁緣條的剖面面積與長(zhǎng)桁的剖般梁緣條的剖面面積與長(zhǎng)桁的剖面面積接近或略大一些，有時(shí)只面面積接近或略大一些，有時(shí)只布置縱墻而不采用緣條面積較大布置縱墻而不采用緣條面積較大的翼梁。的翼梁。 按翼梁的數(shù)量，可分為單梁式、雙梁式和多梁式按翼梁的數(shù)量，可分為單梁式、雙梁

17、式和多梁式(3-5(3-5根梁根梁) )圖圖4-8 單塊式機(jī)翼單塊式機(jī)翼1-長(zhǎng)桁；長(zhǎng)桁；2-翼肋；翼肋；3-墻墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，蒙皮上大開口方便，開口對(duì)結(jié)構(gòu)承彎能力影結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，蒙皮上大開口方便，開口對(duì)結(jié)構(gòu)承彎能力影響很小；連接簡(jiǎn)單，對(duì)接點(diǎn)少。響很小；連接簡(jiǎn)單，對(duì)接點(diǎn)少。蒙皮未能發(fā)揮承彎作用，蒙皮材料利用不充分；蒙皮易蒙皮未能發(fā)揮承彎作用，蒙皮材料利用不充分；蒙皮易失穩(wěn)，影響氣流質(zhì)量，增大阻力，并易導(dǎo)致早期疲勞損壞；生存性失穩(wěn)，影響氣流質(zhì)量，增大阻力，并易導(dǎo)致早期疲勞損壞；生存性低。低。單塊式單塊式單塊式單塊式單塊式單塊式19為了充分發(fā)揮單塊式機(jī)翼的傳力特點(diǎn)，機(jī)為了充分發(fā)揮單塊式機(jī)翼的傳力特點(diǎn)，機(jī)翼一

18、般作成整體貫穿機(jī)身。整個(gè)機(jī)翼通過幾個(gè)接頭與機(jī)身相連。翼一般作成整體貫穿機(jī)身。整個(gè)機(jī)翼通過幾個(gè)接頭與機(jī)身相連。蒙皮在氣動(dòng)載荷作用下變形較小，氣流質(zhì)量高。材料向蒙皮在氣動(dòng)載荷作用下變形較小，氣流質(zhì)量高。材料向外緣分散，抗彎、抗扭強(qiáng)度及剛度均有所提高。安全可靠性好。外緣分散，抗彎、抗扭強(qiáng)度及剛度均有所提高。安全可靠性好。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)開口敏感。與中翼或機(jī)身接合點(diǎn)多，連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)開口敏感。與中翼或機(jī)身接合點(diǎn)多，連接復(fù)雜。復(fù)雜。 3、多腹板式（多墻式）：、多腹板式（多墻式）： 這類機(jī)翼這類機(jī)翼布置了較多的縱墻（一般多于布置了較多的縱墻（一般多于5 5個(gè)，有的多達(dá)個(gè)，有的多達(dá)1010余個(gè)），蒙皮余個(gè)），

19、蒙皮較厚，無長(zhǎng)桁，翼肋很少。厚較厚，無長(zhǎng)桁，翼肋很少。厚蒙皮單獨(dú)承受全部彎矩。蒙皮單獨(dú)承受全部彎矩。多腹板式機(jī)翼多用于高速飛多腹板式機(jī)翼多用于高速飛機(jī)的小展弦比薄機(jī)翼。機(jī)的小展弦比薄機(jī)翼。多腹板式多腹板式多腹板式多腹板式多腹板式多腹板式204、混合式：、混合式：介于梁式、單塊式、多腹板式之間的機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式。如多腹介于梁式、單塊式、多腹板式之間的機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式。如多腹板式機(jī)翼中墻的緣條也比較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)介于多腹板式和多梁式之間。板式機(jī)翼中墻的緣條也比較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)介于多腹板式和多梁式之間。有些機(jī)翼為了綜合發(fā)揮各種形式的優(yōu)點(diǎn)，在不同部位采用不有些機(jī)翼為了綜合發(fā)揮各種形式的優(yōu)點(diǎn)，在不同部位采用不同的結(jié)構(gòu)形式。

20、同的結(jié)構(gòu)形式。一般在根部過渡成多梁式結(jié)構(gòu)，然后與一般在根部過渡成多梁式結(jié)構(gòu)，然后與機(jī)身相連。機(jī)身相連?？箯澆牧戏稚⒃谄拭嫔舷戮?，結(jié)構(gòu)效率高；局部剛度抗彎材料分散在剖面上下緣，結(jié)構(gòu)效率高；局部剛度及總體剛度大；受力高度分散（多腹板抗剪、蒙皮分散受彎、多及總體剛度大；受力高度分散（多腹板抗剪、蒙皮分散受彎、多閉室承扭），破損安全特性好，生存性高。閉室承扭），破損安全特性好，生存性高。不宜大開口；與機(jī)身連接點(diǎn)多。不宜大開口；與機(jī)身連接點(diǎn)多?；旌鲜交旌鲜交旌鲜交旌鲜交旌鲜交旌鲜?1可見，機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式是在合并維形元件和受力元件，使所有可見，機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式是在合并維形元件和受力元件，使所有元件都參與總體受力

21、，并且將材料都配置到提高結(jié)構(gòu)效率最有利元件都參與總體受力，并且將材料都配置到提高結(jié)構(gòu)效率最有利的地方的的地方的原則原則上發(fā)展的上發(fā)展的5、夾層結(jié)構(gòu)：、夾層結(jié)構(gòu)：夾層結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是使采用夾層板作為面板（元件），中間夾以芯夾層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是使采用夾層板作為面板（元件），中間夾以芯層構(gòu)成。層構(gòu)成。芯層材料：輕質(zhì)木材、硬泡沫塑料，或以金屬材料或復(fù)合材料制芯層材料：輕質(zhì)木材、硬泡沫塑料，或以金屬材料或復(fù)合材料制成波紋板或蜂窩格作為芯層等。也可以用紙做成蜂窩芯層的。成波紋板或蜂窩格作為芯層等。也可以用紙做成蜂窩芯層的。面板材料：鋁合金、不銹鋼、鈦合金及各種復(fù)合材

22、料等。面板材料：鋁合金、不銹鋼、鈦合金及各種復(fù)合材料等。芯層與面板的連接：膠接、焊接等。芯層與面板的連接：膠接、焊接等。目前應(yīng)用最多的夾層結(jié)構(gòu)是鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。目前應(yīng)用最多的夾層結(jié)構(gòu)是鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。22234.4 平直機(jī)翼的傳力分析平直機(jī)翼的傳力分析一、傳力分析的一般原理一、傳力分析的一般原理1、傳力分析的概念、目的、傳力分析的概念、目的q “”的一般含義：的一般含義：當(dāng)支承在某基礎(chǔ)上的一個(gè)結(jié)構(gòu)受當(dāng)支承在某基礎(chǔ)上的一個(gè)結(jié)構(gòu)受有某種外載，分析這些外載如何通過結(jié)構(gòu)的各個(gè)元件逐步地有某種外載，分析這些外載如何通過結(jié)構(gòu)的各個(gè)元件逐步地向支承它的基礎(chǔ)傳遞，則稱此過程為向支承它的基礎(chǔ)傳遞，則稱此過程為結(jié)

23、構(gòu)的傳力分析結(jié)構(gòu)的傳力分析。 傳力分析不可能給出傳力分析不可能給出 精確的量的概念，而只是通過定性的精確的量的概念，而只是通過定性的或粗定量的分析來研究結(jié)構(gòu)的傳力特性，并進(jìn)而研究結(jié)構(gòu)的或粗定量的分析來研究結(jié)構(gòu)的傳力特性，并進(jìn)而研究結(jié)構(gòu)的受力形式和主要受力構(gòu)件的布置受力形式和主要受力構(gòu)件的布置等問題。等問題。q 傳力分析的目的傳力分析的目的：了解結(jié)構(gòu)受力的物理本質(zhì)，并弄清楚每個(gè)：了解結(jié)構(gòu)受力的物理本質(zhì)，并弄清楚每個(gè)主要受力元件主要受力元件在結(jié)構(gòu)中的作用和地位。在結(jié)構(gòu)中的作用和地位。24從受力的角度看，機(jī)翼結(jié)構(gòu)有從受力的角度看，機(jī)翼結(jié)構(gòu)有1) 弄清楚結(jié)構(gòu)所受的載荷最后應(yīng)傳向何處。弄清楚結(jié)構(gòu)所受的載

24、荷最后應(yīng)傳向何處。通常分析機(jī)翼時(shí)，以通常分析機(jī)翼時(shí)，以機(jī)身為支持基礎(chǔ)；分析機(jī)身時(shí)，以機(jī)翼作為支持基礎(chǔ)。機(jī)身為支持基礎(chǔ)；分析機(jī)身時(shí)，以機(jī)翼作為支持基礎(chǔ)。2) 分清結(jié)構(gòu)的主要和次要受力部分，主要和次要受力元件。分清結(jié)構(gòu)的主要和次要受力部分，主要和次要受力元件。首先首先著重研究在總體受力中占主導(dǎo)地位的受力部分和元件的受力傳著重研究在總體受力中占主導(dǎo)地位的受力部分和元件的受力傳力作用，次要元件和次要部分通?？梢月匀?。力作用，次要元件和次要部分通?？梢月匀ァ?) 對(duì)主要元件的連接關(guān)系、連接方式進(jìn)行詳細(xì)了解，以便正確確對(duì)主要元件的連接關(guān)系、連接方式進(jìn)行詳細(xì)了解，以便正確確定支持形式和傳力方式。定支持形式和

25、傳力方式。2、實(shí)際結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法、實(shí)際結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法主要部分：如主要受力翼盒如主要受力翼盒次要部分：如機(jī)翼后緣如機(jī)翼后緣主要構(gòu)件元件：如翼梁、肋、長(zhǎng)桁、蒙皮、接頭等如翼梁、肋、長(zhǎng)桁、蒙皮、接頭等次要元件：如連接角片、墊片等如連接角片、墊片等傳力分析中，著重研究參加承受機(jī)翼總體力的傳力分析中，著重研究參加承受機(jī)翼總體力的主要結(jié)構(gòu)元件主要結(jié)構(gòu)元件、主要部分主要部分的傳力情況。的傳力情況。對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳力分析的基本方法：對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳力分析的基本方法：254) 依次選取元件為分離體，按靜力平衡條件逐步分析，這樣才依次選取元件為分離體，按靜力平衡條件逐步分析，這樣才能反映出正確的傳

26、力路線。能反映出正確的傳力路線。5) 分析傳力時(shí)，還須具備剛度概念。對(duì)靜不定系統(tǒng)分析傳力時(shí)，還須具備剛度概念。對(duì)靜不定系統(tǒng) a) 載荷分配與元件剛度有關(guān)。剛度大，分配到的載荷大；載荷分配與元件剛度有關(guān)。剛度大，分配到的載荷大； b) 載荷分配與支持剛度有關(guān)。剛性支持分配到的載荷大，載荷分配與支持剛度有關(guān)。剛性支持分配到的載荷大，彈性支持分配到的載荷??；彈性支持分配到的載荷??； c) 傳力多少與傳力路線的長(zhǎng)度有關(guān)，傳力路線短的元件，傳力多少與傳力路線的長(zhǎng)度有關(guān)，傳力路線短的元件，傳走的力多。傳走的力多。（剛度概念對(duì)分辨主、次受力元件，選取計(jì)算模型，對(duì)靜不定結(jié)（剛度概念對(duì)分辨主、次受力元件，選取計(jì)

27、算模型，對(duì)靜不定結(jié)構(gòu)作近似設(shè)計(jì)計(jì)算，布置受力元件時(shí)有意識(shí)地分配載荷，控制構(gòu)作近似設(shè)計(jì)計(jì)算，布置受力元件時(shí)有意識(shí)地分配載荷，控制傳力路線等都很有用。）傳力路線等都很有用。）26判斷一個(gè)構(gòu)件或元件能否傳遞某種載荷，就要看它在此種載荷下判斷一個(gè)構(gòu)件或元件能否傳遞某種載荷，就要看它在此種載荷下是否滿足強(qiáng)度要求，或是否會(huì)產(chǎn)生過大的變形（超過容許的變形是否滿足強(qiáng)度要求，或是否會(huì)產(chǎn)生過大的變形（超過容許的變形量）量）。飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)大多是薄壁結(jié)構(gòu)，基本上由板、桿組成。飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)大多是薄壁結(jié)構(gòu)，基本上由板、桿組成。各構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中應(yīng)根據(jù)它們的傳力特性進(jìn)行最佳組合，使它們各構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中應(yīng)根據(jù)它們的傳力特性進(jìn)行最佳

28、組合，使它們分別承擔(dān)最符合各自受力特點(diǎn)的載荷，這樣才能使設(shè)計(jì)出來的結(jié)分別承擔(dān)最符合各自受力特點(diǎn)的載荷，這樣才能使設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)重量輕。構(gòu)重量輕。3、基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性（1） 桿桿只能承受（或傳遞）只能承受（或傳遞）沿桿軸向的分散力或集中力沿桿軸向的分散力或集中力。機(jī)翼中的長(zhǎng)。機(jī)翼中的長(zhǎng)桁、翼梁緣條就屬此類元件。因?yàn)闂U的抗彎能力很小，故認(rèn)為它桁、翼梁緣條就屬此類元件。因?yàn)闂U的抗彎能力很小，故認(rèn)為它不能受彎矩，或只能受很小的彎矩（如長(zhǎng)桁上局部氣動(dòng)載荷引起不能受彎矩，或只能受很小的彎矩（如長(zhǎng)桁上局部氣動(dòng)載荷引起的彎矩）。的彎矩）。27（2）薄板）薄板q 在垂直于板中面方向在

29、垂直于板中面方向：根本不能承受橫向集中載荷，只能承受根本不能承受橫向集中載荷，只能承受橫向分布載荷，如氣動(dòng)載荷、增壓艙的壓力載荷、燃油艙燃油質(zhì)橫向分布載荷，如氣動(dòng)載荷、增壓艙的壓力載荷、燃油艙燃油質(zhì)量載荷和氣壓載荷等。量載荷和氣壓載荷等。q 在平行于板中面方在平行于板中面方向：向：如直接承受集中如直接承受集中力，薄板將被局部撕力，薄板將被局部撕裂或壓塌；能夠承受裂或壓塌；能夠承受板平面內(nèi)的拉應(yīng)力、板平面內(nèi)的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力和剪應(yīng)力?？箟簯?yīng)力和剪應(yīng)力?？估芰?qiáng)，抗剪次之，拉能力強(qiáng)，抗剪次之，抗壓能力最低?？箟耗芰ψ畹?。基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性基本結(jié)構(gòu)元件

30、的傳力特性基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性28（3）平面板桿結(jié)構(gòu)）平面板桿結(jié)構(gòu)它由位于同一平面內(nèi)的板、桿組成，適宜它由位于同一平面內(nèi)的板、桿組成，適宜受作用在該平面內(nèi)的載荷。因?yàn)闂U宜于受軸受作用在該平面內(nèi)的載荷。因?yàn)闂U宜于受軸向力，因此，可沿板桿結(jié)構(gòu)中的任何桿件加向力，因此，可沿板桿結(jié)構(gòu)中的任何桿件加以沿桿軸方向的力。以沿桿軸方向的力。板桿結(jié)構(gòu)中的矩形板（或梯形板）則有兩板桿結(jié)構(gòu)中的矩形板（或梯形板）則有兩種受載情況：種受載情況：q 板、桿之間板、桿之間只能相互傳遞剪流只能相互傳遞剪流。如。如果板將拉伸應(yīng)力傳給桿時(shí)，則從右圖可果板將拉伸應(yīng)力傳給桿時(shí)，則從右圖可知，必定會(huì)使桿受到一橫向載荷而引起知，必定會(huì)使桿受到一橫向載荷而引起彎矩，這將與桿不能受彎的假設(shè)相矛盾。彎矩，這將與桿不能受彎的假設(shè)相矛盾。q 三角形板桿結(jié)構(gòu)因?yàn)榱夭荒芷胶?，三角形板桿結(jié)構(gòu)因?yàn)榱夭荒芷胶?，其中的板不能受剪力。其中的板不能受剪力。三角?/p>