曝光臺(tái) 注意防騙
網(wǎng)曝天貓店富美金盛家居專營(yíng)店坑蒙拐騙欺詐消費(fèi)者
以下將主要介紹各種典型元件的構(gòu)造型式和設(shè)計(jì)原則。
一、長(zhǎng)桁設(shè)計(jì)
長(zhǎng)桁承受蒙皮的局部氣動(dòng)力傳給翼肋,并對(duì)蒙皮提供支持,提高蒙皮的失穩(wěn)臨界應(yīng)力。單塊式機(jī)翼中長(zhǎng)桁是承受機(jī)翼總體彎矩引起的軸力的主要元件,其重量約占到機(jī)翼結(jié)構(gòu)重量的 %&’ ( )*’。在以梁主要承彎而長(zhǎng)桁不受軸力的薄蒙皮梁式機(jī)翼中則可能只占 )’ (+’。受總體軸力的長(zhǎng)桁沿軸向應(yīng)連續(xù),盡量不間斷,要保證其強(qiáng)度。為減輕重量可按等強(qiáng)度設(shè)計(jì),使翼剖面上長(zhǎng)桁總面積(或長(zhǎng)桁數(shù)量)由翼根向翼尖逐漸減小。
長(zhǎng)桁受拉時(shí)截面積由極限強(qiáng)度 ,-定,但須乘以釘孔削弱影響系數(shù) .**/ 0。在受壓區(qū)則由失穩(wěn)臨界應(yīng)力定。長(zhǎng)桁有總體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)兩種形式,任何一種失穩(wěn)都會(huì)使長(zhǎng)桁失效,因此確定截面積時(shí)應(yīng)取總體失穩(wěn)臨界應(yīng)力 1和局部失穩(wěn)臨界應(yīng)力 2中的較小者作為 34值。一般說(shuō),通過(guò)合理設(shè)計(jì)使 5和 2值盡量接近(即同時(shí)到限),有利于減輕重量。
由總體失穩(wěn)臨界力
634 78"2%%19 ;1 7 634(:;<)
•%&*•
可知,提高長(zhǎng)桁垂直于其軸線的剖面慣性矩 、支持系數(shù) "以及減小肋距均可提高 ,但需考慮肋數(shù)量增多后引起的重量增加,應(yīng)取其結(jié)構(gòu)總重量較輕者為合理設(shè)計(jì)。長(zhǎng)桁為薄壁桿件,一般由幾塊薄板組成。每塊板的局部失穩(wěn)臨界應(yīng)力設(shè)計(jì)為 % ’( )*
-
% & [(+, ")] %為提高 %,應(yīng)減小( +, ")和提高支持系數(shù)。
由以上可知,長(zhǎng)桁剖面形狀與失穩(wěn)臨界應(yīng)力有很大關(guān)系。中( .)/( 0)長(zhǎng)桁用薄鋁板彎制而成,用于受力不大的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)廣泛應(yīng)用的是硬鋁擠壓型材。現(xiàn)代運(yùn)輸機(jī)采用 1形或 2形的長(zhǎng)桁加筋板較多,這種長(zhǎng)桁的慣性矩 和局部失穩(wěn)臨界應(yīng)力均較大,且鉚接較為方便。長(zhǎng)桁端板帶圓頭時(shí)也對(duì)提高長(zhǎng)桁的 ,有利。但要注意,如果長(zhǎng)桁剖面高會(huì)使翼盒的有效高度 34..有所降低。帽型材和 5形剖面與蒙皮鉚接后會(huì)形成封閉剖面,此時(shí)扭轉(zhuǎn)剛度好,但在使用中易積水,且很難排出,易引起腐蝕,一般說(shuō)很少采用。但在某些特殊情況下,如波音 6 7’7整體油箱壁板上就鉚有帽形型材兼作通氣管路用。
處于疲勞和損傷容限敏感區(qū)的受拉長(zhǎng)桁材料應(yīng)選擇 -’-8,95:-等疲勞性能和斷裂韌性好的鋁合金。長(zhǎng)桁的終止端應(yīng)斜削以使壁板剖面面積和剛度和緩減小,這可防止長(zhǎng)桁末端仍存在較高應(yīng)力而導(dǎo)致在緊固件處引發(fā)蒙皮的疲勞裂紋。
二、機(jī)翼蒙皮與加筋板(壁板)設(shè)計(jì)
蒙皮形成機(jī)翼外形并承受空氣動(dòng)力,現(xiàn)代飛機(jī)機(jī)翼蒙皮較厚,一般都參與承受機(jī)翼扭矩引起的剪流和彎矩引起的軸向拉壓。在單塊式機(jī)翼上蒙皮重量約占機(jī)翼重量的 -;< / 8’<。目前常見(jiàn)的蒙皮有金屬蒙皮、復(fù)合材料層壓蒙皮、夾層蒙皮和整體壁板等。現(xiàn)代飛機(jī)廣泛使用硬鋁(下表面蒙皮)、超硬鋁;在 =>*-( ;的高超音速飛機(jī)上有用鈦合金; =>*?的飛機(jī)有用不銹鋼蒙皮。夾層蒙皮由上、下兩塊面板和中間芯材組成,芯材有蜂窩夾芯、泡沫塑料、波紋板等。對(duì)于有些主要按剛度設(shè)計(jì)、本身結(jié)構(gòu)高度較薄的舵面、調(diào)整片等操縱面及翼尖上,還常采用全高度蜂窩的夾層結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料蒙皮(或壁板)由于其特殊的優(yōu)異性能,被廣泛地用于第四代戰(zhàn)斗機(jī)和近些年設(shè)計(jì)的飛機(jī)的翼面結(jié)構(gòu)上。
蒙皮與長(zhǎng)桁、翼梁緣條連接在一起,組合成壁板(也稱加筋板)。翼肋和梁、墻的腹板向壁板提供橫向支持。壁板有以下幾種典型形式:薄板式壁板、承力蒙皮壁板和整體壁板。
:(薄板式壁板薄板式壁板是指蒙皮較薄,可視為薄板。當(dāng)薄蒙皮受軸向壓力時(shí)將先發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象,但因有長(zhǎng)桁支持,壁板并不破壞而仍可繼續(xù)加大載荷,直到長(zhǎng)桁的應(yīng)力達(dá)到其 •-;:•
失穩(wěn)臨界應(yīng)力為止。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可把蒙皮在兩長(zhǎng)桁間的寬度 折合成有效寬度,加到每根長(zhǎng)桁的面積中去,該有效寬度內(nèi)蒙皮的正應(yīng)力取其等于長(zhǎng)桁的臨界應(yīng)力 ", %。
&’承力蒙皮與長(zhǎng)桁鉚接組合式壁板這種壁板中的蒙皮較厚,蒙皮截面積占總壁板截面面積的比例較大,蒙皮和長(zhǎng)桁的受壓失穩(wěn)臨界應(yīng)力接近。這類壁板有多種破壞形式,可能發(fā)生蒙皮失穩(wěn);或長(zhǎng)桁失穩(wěn)(局部失穩(wěn)或總體失穩(wěn));也可能是長(zhǎng)桁與蒙皮共同出現(xiàn)總體失穩(wěn)(即寬柱失穩(wěn))等形式。
這類壁板因要考慮許多方面的參數(shù)和各種不同的失穩(wěn)形式,故確定壁板最合理的結(jié)構(gòu)尺寸比較困難。設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際上不能只依靠理論計(jì)算,而經(jīng)常要使用試驗(yàn)數(shù)據(jù)和據(jù)此定出的設(shè)計(jì)圖表或進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)確定。這類壁板只有當(dāng)整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞時(shí)才認(rèn)為是臨界設(shè)計(jì)狀態(tài),故為減輕結(jié)構(gòu)重量,有時(shí)允許在達(dá)到設(shè)計(jì)載荷之前蒙皮出現(xiàn)失穩(wěn),只是根據(jù)剛度要求和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于不同結(jié)構(gòu)元件須規(guī)定出在設(shè)計(jì)載荷的不同百分比(例如 ()* + )*)以上才容許出現(xiàn)不導(dǎo)致破壞的失穩(wěn)。但若有個(gè)別長(zhǎng)桁出現(xiàn)失穩(wěn),那么只有在有充分依據(jù)說(shuō)明其不會(huì)誘發(fā)結(jié)構(gòu)破壞的情況下,才可認(rèn)為是非臨界設(shè)計(jì)狀態(tài),否則一般作為臨界設(shè)計(jì)狀態(tài)處理。
應(yīng)該注意到,如果蒙皮很薄,受載失穩(wěn)后出現(xiàn)較大的皺紋時(shí)將擾動(dòng)翼型面上的氣流,并產(chǎn)生較大阻力,這對(duì)高速飛機(jī)尤應(yīng)避免;此外薄板的反復(fù)屈曲會(huì)導(dǎo)致意想不到的早期疲勞破壞。所以現(xiàn)代高速飛機(jī)機(jī)翼蒙皮一般均較厚,有時(shí)寧可減小桁距,以避免上述問(wèn)題的發(fā)生。
,’整體壁板
這是一種重量輕、強(qiáng)度高的構(gòu)件。對(duì)承受大載荷的長(zhǎng)度大的整體壁板最普遍采用的是擠壓成型或機(jī)械加工的整體構(gòu)件,此外也可用化學(xué)銑切、精密鑄造等方法制作。
當(dāng)飛機(jī)飛行速度進(jìn)一步提高時(shí),機(jī)翼上載荷增大,機(jī)翼厚度更趨變薄。此時(shí)若仍采用蒙皮—長(zhǎng)桁結(jié)構(gòu)有以下兩種增強(qiáng)辦法,但研究表明:若加厚蒙皮則增重多;而增多長(zhǎng)桁將增加工藝?yán)щy,且因鉚接導(dǎo)致的表面質(zhì)量問(wèn)題會(huì)使阻力增大。因此出現(xiàn)了整體壁板,它在現(xiàn)代高速薄翼飛機(jī)上,特別是機(jī)翼結(jié)構(gòu)整體油箱區(qū),得到廣泛應(yīng)用。它與蒙皮 -長(zhǎng)桁組合式壁板相比有如下優(yōu)點(diǎn):
結(jié)構(gòu)上便于按等強(qiáng)度合理分布材料,通過(guò)加工使壁板沿展向取得最佳的變厚度分布。結(jié)構(gòu)的總體和局部剛度好,蒙皮不易失穩(wěn),改善了氣彈特性。同時(shí)由于減少了鉚釘數(shù)量,機(jī)翼表面更加光滑,提高了氣動(dòng)外形準(zhǔn)確度;減少了裝配工作量、釘孔的應(yīng)力集中以及它對(duì)壁板截面積的削弱。這樣既減輕了緊固件的重量;又可改善疲勞性能;并減少了密封材料的用量,對(duì)整體油箱設(shè)計(jì)提供了有利因素。采用整體壁板一般
中國(guó)航空網(wǎng) www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址:
飛機(jī)檢測(cè)與維修實(shí)用手冊(cè) 1(90)