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時間:2011-02-10 15:42來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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(")蒙皮、腹板承受扭矩:由各翼肋沿閉室周緣加給翼盒的 形成力矩 %,它將引起機翼的扭轉變形,故稱之為扭矩。機翼的第三個總體內力扭矩 %以蒙皮和腹板受剪的形式,向根部傳遞。若略去機翼前、后緣閉室承受總體內力的承載能力,則各 %只以中盒段受一圈閉合剪流的形式受扭,此時扭矩由翼尖向翼根逐漸增大,變化規律也呈階梯形。
在雙梁式機翼中,總扭矩到機翼根部應通過加強肋將一圈剪流轉換成適合于機翼一機身對接接頭承受的一對集中力(大小相等、方向相反),再通過接頭傳給機身。以上提到的梁緣條上的軸力構成的彎矩 %、腹板上剪力 和翼盒上的扭短 %就是機翼的 &個總體內力:彎矩、剪力和扭矩。
需要指出的是,從上面分析可知,對于雙梁式機翼,承受機翼總體力的主要構件是梁和蒙皮組成的盒段。普通翼肋雖不參加總體受力,但它的作用很重要: "用以承受蒙皮傳來的局部氣動載荷; 把局部氣動載荷轉換成適合于主受力盒段各組成元件受力特性的載荷形式; 然后把它們傳到這些主要元件(梁、蒙皮)上,向機翼根部傳遞,并進而通過對接接頭傳給機身。由下節集中力的傳遞可看到,翼肋(加強翼肋)還可把集中力或力矩也轉換成合適的載荷形式傳給梁和蒙皮組成的主受力盒段;或反之把主受力盒段上的扭矩轉換成一對集中力的形式加到接頭上(如梁式機翼的根部加強肋)。翼肋可以轉換載荷性質或方向的作用很重要。當然加強勛的作用不僅在此。
’,機翼上集中力的傳遞
機翼除氣動載荷外,還承受有各連接接頭傳來的集中載荷。然而,機翼是一種薄壁結構,這類結構的特點是適宜于承受分布載荷,而承受集中力的能力極差。因此在受有集中力時,必須在力的作用點處布置相應的構件擴散集中力。例如當傳遞展向集中力時,可布置輔助梁等縱向構件;而在傳遞位于翼肋平面內的集中力時(可以是弦向的,或位于垂直面內的),則可布置加強肋,用以擴散集中力,使之轉化成分布剪流,以適應薄壁結構的受力特性,然后傳到機翼的主要構件— ——翼梁和蒙皮上去。從圖 ( )’ )’所示的加強肋的平衡可知,該肋在集中力 *作用下也有垂直向上和繞剖面剛心轉動兩種運動趨勢,因此加強肋上的載荷傳遞完全與前面的普通肋上受氣動載荷時相同。所不同的是集中力作用處加強肋本身的某些內力將有突變;整個機翼的剪力、扭矩在集中力所在剖面也會有突變,并對機翼總體彎矩有影響。從圖 ( )’ ) ’還可看出,這類翼肋的內力— ——彎矩和剪力往往都比較大,因此肋的腹板和緣條都要比較強。它與翼梁、蒙皮的連接也比較強。
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圖  " "某加強肋的受載
(%)某加強肋受集中力 &時的平衡圓 (’)該加強肋的內力圖

 ()單梁式和多梁式機翼的傳力力分析
()單梁式機翼:它和雙梁式機翼基本相同。不同的是只有一根很強的梁,一般布置在翼剖面高度最大處。同時還常布置  *根縱墻,以便與梁的腹板和蒙皮構成較大的閉室來承受機翼的扭矩。典型的墻緣條很弱,且根部與機身用只能傳遞力的鉸接接頭相連,故可假設它不參與承受機翼的剪力和彎矩。機翼的全部剪力和彎矩,由梁承受,梁的根部有可傳遞力和彎矩的固接接頭與機身連接。
()多梁式機翼:其傳力分析與雙梁式類同,只是此時將由幾根梁共同承擔彎矩和剪力,由多閉室盒段受扭。要注意的是,此時由于各梁的剛度可能不同,又由于有翼肋和蒙皮將各梁連系在一起,因此,為使變形一致,各梁還可能相互有所影響。有關情況可參考多腹板式機翼。
三、單塊式機翼的傳力分析
單塊式機翼的構造可能布置有  *(根梁或者只有墻,但一般長桁多且較強,蒙皮也比梁式機翼的厚。因此傳力上的主要不同點是,由梁緣條、長桁和蒙皮組成的壁板承受機翼的總體彎矩。
在單塊式機翼中,氣動載荷由蒙皮向長桁、翼肋一直到梁腹板的傳遞過程與梁式基本相同。只是單塊式中,長桁、蒙皮較強,承受軸向正應力的能力也較大,因此當梁腹板受剪時產生的軸向剪流(它們將形成彎矩),一小部分直接作用在梁緣條上由它來承受,而主要的部分將由長桁和蒙皮組成的壁板來承受。
現假如把蒙皮承受正應力的能力折算到長桁中去,即把壁板簡化成只有梁緣條、長桁能受正應力,那么腹板上的軸向剪流除一部分直接作用在梁緣條上外,大部分將通過蒙皮受剪將它們傳遞給各長桁。其傳遞過程是:腹板上的剪流傳給梁緣條一部分后,剩余部分傳給與緣條相連的蒙皮上。按以上假設,蒙皮只受剪,因此將通過蒙皮受剪,傳到第一根長桁附近。此軸向剪流又分成兩部分:小部分傳給第一長桁,大
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部分繼續通過蒙皮受剪向第二長桁附近傳去。如此繼續;蒙皮中的剪流逐漸減小,直至軸向剪流全部傳給了梁緣條和各長桁。緣條、長桁上的軸向剪流由根部提供支反力;緣條、長桁所分擔的軸力大小,與它們的拉、壓剛度成比例;它們的內力( )沿展向按斜折線規律分布,由翼尖向翼根斜率漸增,與梁式機翼中梁緣條的內力分布規律類同。由于軸向剪流是借助蒙皮受剪傳遞的,因此蒙皮必將同時有附加剪流作用到各翼肋上;又由于兩塊梁腹板在傳遞由翼肋來的剪流時,剪流方向通常是一致的,因此在由梁緣條向中間蒙皮傳遞時,前后梁附近蒙皮內的剪流方向就正好相反,蒙皮內的剪流愈到中間也愈小,至中間某桁條處,則正好兩側剪流全部由該桁條承擔。這就是梁緣條向蒙皮傳遞部分剪流,剪流在蒙皮內逐漸分散,并使桁條參加總體傳彎的過程。
四、多腹板式機翼的傳力特點
多腹板式機翼較多地應用于小展弦比的高速薄飛機上。在超音速后掠機翼的薄翼中也常應用。由于小展弦比機翼展弦比和相對厚度小,所以結構高度極小,若作成梁式,由于梁的上下緣條間距(即梁的有效高度)小,因此與上下緣條間距較大的梁相比,在承受,同樣大小的彎矩時,結構高度較小的梁的重量勢必要重些;蛘哒f,當兩梁的結構重量相同時,前者所能承受的彎矩將小些,即梁的結構效率較低。同時梁式機翼中與強梁相匹配的薄蒙皮也難以保證薄機翼所需的剛度。為此對高速飛機的薄機翼往往采用了厚蒙皮,并配以多腹板的形式。多腹板式的構造一般有以下特點:厚蒙皮,無長桁,有較多的腹板;翼肋有時較多,也可能少。以美國戰斗機 "  %&的機翼為例,如除去其開口附近、翼尖段以及根部過渡段,則此段機翼共由 ’塊腹板、兩個端肋和上、下兩塊厚蒙皮組成,沒有普通肋。蒙皮為變截面,在外側厚為 ’() **,內側厚為 +(’ **。最后在機翼根部由 ’塊腹板逐漸過渡成 ,根梁,由 ,個集中接頭與機身相連。
 
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