）腹板框的受力特點。腹板框相當于平面板桿結(jié)構(gòu)，受集中力時設(shè)置加強型材用以承受并將其擴散成剪流傳給腹板，腹板受剪。縱、橫型材用來提高腹板的剪切穩(wěn)定性。當腹板框受側(cè)壓時，它們與腹板一起承彎。無側(cè)壓時縱、橫型材，包括周緣上的型材均只受軸力。
"）腹板框設(shè)計。
設(shè)計時受集中力處均需布置受力支柱，此時支柱中的軸力是變化的，因此其截面大小應(yīng)與軸力分布規(guī)律相符，且盡量保持連續(xù)。受側(cè)壓時截面形狀取具有抗彎能力的槽型、 字形等。
輔助型材主要用以提高腹板的剪切穩(wěn)定性，若允許腹板以張力場形式受剪時，則這些型材還將承受由此加給它們的附加載荷。
腹板厚度對腹板式加強框的重量有很大影響，尤其是大飛機的全腹板框。為了減輕重量，如果沒有其他要求，一般在設(shè)計載荷下允許腹板處于張力場狀態(tài)。但若厚度小于 % &’’，可能鉚接時會有太大的變形。
(）帶部分腹板的框或混合式框。該框前面為油箱艙，因此除進氣道外都有腹板。左、右兩側(cè)內(nèi)力最大的地方因內(nèi)部進氣道和外形的限制，只留下很小的空間供構(gòu)件使用，因此不得不采用高強度鋼制作的整體模鍛件，類似一段環(huán)形剛框。從結(jié)構(gòu)上它是由左、右橫梁和上、下腹板“梁”用四個大螺栓鉸接起來，又帶上一塊中間腹板的混合式框。對這類框在分析清楚其各組成部分的受力后，即可按受力情況合理設(shè)計。這類四鉸框在對稱彎矩和對稱剪力 )*作用時，中腹板不受力。但在不對稱載荷作用下，中腹板受剪，并且是必不可少的部分。
四、框、長桁、蒙皮之間的連接
框與長桁在連接時必定有縱、橫構(gòu)件交叉問題，一般是弱的讓強的。首先，在桁條式機身中長桁總是與蒙皮貼合，連接組合成受力壁板，應(yīng)該盡量連續(xù)。因此長桁遇普通框時，可在普通框上開缺口，或用角片、框緣切口處的小彎片連接；也可將框架在長桁內(nèi)側(cè)，這樣工藝方便，框緣削弱少，框剛度好。
當加強框與長桁相遇時，則加強框框緣應(yīng)連續(xù)。長桁可以斷開，通過外框緣對接，或另用接頭連接，也可長桁與加強框緣均不斷開
五、地板結(jié)構(gòu)
這里主要指大型旅客機中的座艙地板結(jié)構(gòu)，它是氣密增壓座艙的一個組成部分，在總體受力上它還把機身結(jié)構(gòu)分隔成雙閉室盒段。原則上地板結(jié)構(gòu)由地板縱梁、地板橫梁、地板壁板，有時還有下部支柱組成。縱梁往往也是座椅導(dǎo)軌梁，可使座椅能承受 +,的緊急著陸時向前的碰撞載荷。 -. /&是雙圓形剖面機身，在兩圓交線的側(cè)
•"0•
面布置有一較強的縱梁，它一為承受增壓載荷在蒙皮中引起的張力分量所需（見圖 " ）；另外萬一某個地板橫梁受到損壞，它所分擔的載荷就可通過該側(cè)邊的縱梁傳遞給相鄰的地板橫梁，成為一附加的傳力路線。
第三節(jié) %增壓座艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計
高空飛行的飛機機身內(nèi)均有增壓座艙，如各類飛機的空勤人員座艙、運輸機的旅客座艙、有的運輸機還包括貨艙等。增壓艙內(nèi)的空氣壓力與周圍大氣的空氣壓力之差稱為增壓載荷。由于增壓載荷是重復(fù)性循環(huán)載荷，對增壓艙機身結(jié)構(gòu)的壽命和損傷容限特性有很大影響，必須按損傷容限（也有按疲勞加破損安全）設(shè)計準則設(shè)計。此外，增壓艙結(jié)構(gòu)也是機身受力結(jié)構(gòu)的一部分，所以它既有增壓載荷引起的應(yīng)力，又參與機身的總體受力，這部分結(jié)構(gòu)的總應(yīng)力應(yīng)是這兩種載荷產(chǎn)生的應(yīng)力的疊加。
一、座艙的增壓載荷
現(xiàn)代飛機一般安裝有渦輪噴氣、渦輪風扇或渦輪螺旋槳發(fā)動機，通常這類飛機在高空飛行才能獲得最好的技術(shù)性能和經(jīng)濟性。但是大氣壓力與溫度隨著高度的增大而下降。當飛行高度超過 &’(時，將使人無法正常工作；若飛行高度繼續(xù)增大，甚至會使人不能生存。目前，廣泛應(yīng)用座艙增壓、加溫的辦法來解決。即將座艙做成密封結(jié)構(gòu)（所以亦稱氣密增壓座艙），從發(fā)動機的壓氣機引出一股壓縮空氣，經(jīng)過一系列裝置使進入座艙的空氣壓力和溫度、濕度適中。其中空氣壓力由自動調(diào)節(jié)裝置控制，使艙內(nèi)壓力按預(yù)定的規(guī)律變化。
增壓座艙受正壓差時類似于一個受內(nèi)壓的密閉容器，其壓力是自身平衡的，但其蒙皮和端框會有內(nèi)力。此時增壓艙最有利的形狀為球形，或兩端為半球面的圓筒形。但實際上由于機身的外形和內(nèi)部布置的限制不可能完全做到這一點。增壓艙的形狀和在機身上的部位隨飛機類別的不同而不同。下面我們對旅客機和戰(zhàn)斗機兩類飛機的增壓艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行討論。
二、旅客機增壓艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計
旅客機增壓艙一般為圓筒形，或接近圓筒形。其后端常為球面腹板框，前端則因內(nèi)部布置的限制常為平面腹板框。為便于說明，先假設(shè)其截面為圓形進行討論。
)"機身蒙皮的受力和設(shè)計
在正增壓載荷作用下，機身的蒙皮受雙向張應(yīng)力（即蒙皮厚度內(nèi)均勻的拉應(yīng)力）。由靜力平衡方程即可得出蒙皮的周向張應(yīng)力 *和縱向（軸向）張應(yīng)力 +分別如下： *, "-•./0 •&1&•
第二篇(現(xiàn)代飛機結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計
" "• % &’式中(—
—機身半徑；
’———蒙皮厚度；
"—壓力差。
比較 )和 ，可知 )是 的兩倍。由此可見增壓艙部分的蒙皮上，沿 軸方向的縱向裂紋比周向走向的裂紋更為危險。 &*球面框（+）從材料力學(xué)可知，若取球殼作為高壓容器，整個球面厚度上均為張應(yīng)力，其大小為 ，即
" "•, % &’可知用球面框作端框比平面框以承彎的形式承受側(cè)壓要有利得多。從受力有利看，球面框最好做成半球，即球面半徑 ,與機身半徑 一致。此時，框板上的拉應(yīng)力正好全部、直接地傳給機身盒段的蒙皮；但球面前、后都較難充分用來安放有效載重，機身容積利用率低，且工藝上制作也較復(fù)雜。綜合考慮到以上諸因素，所以實際上在大飛機上一般常采用球面的一部分—
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