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時(shí)間:2011-02-10 15:42來源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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—球虧面作框,此時(shí) , -。
(&)當(dāng) , -時(shí)機(jī)身結(jié)構(gòu)的受力和設(shè)計(jì)。此時(shí)球面周緣的單位寬度上的總拉力為 .,它隨 ,的增大而增大。 ." " %&
,
一般情況 ,約為機(jī)身半徑的 & /&*0倍。此時(shí)力 .與機(jī)身縱軸方向有一夾角。將力 .分解成縱向分量 .和徑向分量 .1。.傳給機(jī)身蒙皮;徑向載荷 .1與機(jī)身筒壁受艙壓后在該剖面處向外的徑向載荷抵消一部分,抵消后的凈載荷將由布置在此處的加強(qiáng)環(huán)(環(huán)形框架)來承受(圖 2* &2)。加強(qiáng)環(huán)此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)受到自身平衡的均布徑向壓力的圓環(huán),其內(nèi)力為切向壓應(yīng)力。
(3)球面框的構(gòu)造以及與機(jī)身壁板的連接。球面框是腹板框的一種。該框由鋁合金制成,由逐漸展寬的三角形板在邊緣處以搭接的形式膠粘成整體,并在搭接處鉚有 +&根型材加強(qiáng)。頂部有頂環(huán),用一帽蓋蓋上。框板表面粘貼有徑向和圓周方向的破損安全條帶起止裂作用。球面框通過加強(qiáng)環(huán)與機(jī)身壁板連接,該框的加強(qiáng)環(huán)剖面形狀接近于工字形。機(jī)身的長桁在球面框兩側(cè)用兩角盒接頭對(duì)接。蒙皮則在加強(qiáng)環(huán)處附加一對(duì)接墊板對(duì)接。球面框與機(jī)身結(jié)構(gòu)之間的連接以及球面框的構(gòu)造有很多種。
球面框不宜受 456平面內(nèi)的集中力,以免曲板受彎。此時(shí)一般須在相應(yīng)位置另布置一平面框或局部平面框來承受 456平面內(nèi)的集中力。
3*平面腹板框
旅客機(jī)增壓艙的前端一般采用平面腹板框。由于機(jī)身前端各種無線電、雷達(dá)設(shè)
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備密集,為提高空間利用率,采用平面腹板框容易滿足內(nèi)部布置的要求。戰(zhàn)斗機(jī)駕駛艙比較小,安排緊湊,故前、后隔框均采用平面框。平面端框均采用橫、豎方向型材、腹板及框緣角型材鉚接而成。周緣型材與機(jī)身蒙皮連接,其他型材兩端固定在機(jī)身的縱向構(gòu)件上。增壓載荷均布作用在腹板上,腹板受彎,同時(shí)將增壓載荷傳到橫、豎型材上。增壓載荷的合力最終傳到機(jī)身縱向構(gòu)件上,與后端球面框傳給它的軸向拉力 "。相平衡。
當(dāng)機(jī)身截面為非圓形時(shí)增壓艙段機(jī)身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
當(dāng)機(jī)身為圓截面時(shí),增壓艙蒙皮的變形情況如圖 % &’ &(( ))所示。當(dāng)機(jī)身截面為橢圓形時(shí),增壓載荷有使截面趨于圓形的趨勢(shì),因隔框會(huì)限制其變形,因而在框內(nèi)會(huì)產(chǎn)生彎曲內(nèi)力。在( *),( +)兩種情況下,上、下不同半徑的圓弧交會(huì)處,蒙皮因增壓載荷引起的拉應(yīng)力不在同一方向上,將會(huì)產(chǎn)生分力 ,,此力只能在機(jī)身地板上平衡。比如可在剖面外形轉(zhuǎn)折處,沿機(jī)身軸向,在機(jī)身左、右兩側(cè)各布置一根縱梁。縱梁兩端與框的腹板連接,靠蒙皮的一邊與蒙皮鉚在一起。力 ,通過縱梁傳給框腹板,進(jìn)而傳到地板橫梁上。左、右兩個(gè)力 ,。在橫梁上互相平衡。

圖 % &’ &(-在增壓載荷作用下,機(jī)身截面形狀與結(jié)構(gòu)內(nèi)力的關(guān)系())圓截面機(jī)身;橢圓截面機(jī)身;,雙圓截面機(jī)身
(.)(*)(+)
/艙門與窗口
旅客機(jī)的艙門一般設(shè)計(jì)成介于“受力口蓋”和“非受力口蓋”之間。由增壓載荷引起的周向張應(yīng)力可由艙門承受;但由于要求艙門能迅速打開,機(jī)身結(jié)構(gòu)上的其他載荷、內(nèi)力由艙門周圍的加強(qiáng)結(jié)構(gòu),包括門框來承受。
三、戰(zhàn)斗機(jī)增壓座艙的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員增壓座艙一般空間小、形狀復(fù)雜,尤其是兩側(cè)為進(jìn)氣道的飛機(jī),座艙形狀更為復(fù)雜。增壓艙的側(cè)壁可能受到由座艙自里向外的正壓差作用,也可能因進(jìn)氣道內(nèi)空氣壓力的影響受到由外向里的負(fù)壓差的作用。
這類增壓座艙由活動(dòng)艙蓋,左、右曲面?zhèn)缺冢啊⒑笃矫娓拱宥丝蛞约跋虏康匕褰M成。艙蓋上增壓載荷的合力通過可隨時(shí)打開的鎖鉤,以集中力的形式傳到邊框上。這部分結(jié)構(gòu)的受力此處不作討論。
•%0•
 
增壓艙的側(cè)壁由蒙皮、周向布置的加強(qiáng)筋和桁梁組成。當(dāng)座艙側(cè)壁受負(fù)壓差時(shí),側(cè)壁的受力狀態(tài)相當(dāng)于把進(jìn)氣道看作一個(gè)受內(nèi)壓的容器,所以側(cè)壁是以蒙皮內(nèi)的張力平衡負(fù)壓力的。蒙皮的周向張力傳給上、下桁梁。桁梁兩端固定在前、后機(jī)身上,所以桁梁相當(dāng)于受分布載荷的雙支點(diǎn)梁。作用在單位寬度蒙皮上的周向拉力為
" 式中%—
—側(cè)壁的曲率半徑。
當(dāng)座艙受正壓差時(shí)(圖 &’ ()( *)),蒙皮把壓力傳給加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋上的壓力以集中力 +的形式傳給上、下桁梁,桁梁承彎。加強(qiáng)筋的受力則類似于拱,其單位長度上的壓力為
,-" •.式中%.—
—加強(qiáng)筋間距。
第四節(jié)%機(jī)身與其他部件以及發(fā)動(dòng)機(jī)的連接設(shè)計(jì)
機(jī)身結(jié)構(gòu)把機(jī)翼、尾翼、起落架,有時(shí)還有發(fā)動(dòng)機(jī),通過各種連接接頭連成一個(gè)整體。這些連接設(shè)計(jì),其中尤其是機(jī)翼一機(jī)身連接設(shè)計(jì)是飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之一。這一方面固然是由于這些連接的重要性;同時(shí)還因?yàn)樵跈C(jī)翼一機(jī)身對(duì)接區(qū)這些部件的對(duì)接構(gòu)件可能與其他多個(gè)構(gòu)件還有連接關(guān)系,受載情況復(fù)雜,有多重傳力路線,不易得到正確的分析結(jié)果,且構(gòu)件的連接部位和連接元件(如大模鍛件接頭、耳片接頭、連接螺栓等等)往往對(duì)疲勞開裂敏感。因此,設(shè)計(jì)時(shí)要做到受力合理;制造、裝配的工藝性好;易進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù);修理更換方便;除保證強(qiáng)度外,關(guān)鍵件的損傷容限和耐久性設(shè)計(jì)還應(yīng)達(dá)到用戶提出的損傷容限和耐久性的具體指標(biāo);同時(shí)應(yīng)使結(jié)構(gòu)重量盡量輕,具有最好的經(jīng)濟(jì)性。為此,在設(shè)計(jì)過程中必須充分運(yùn)用綜合設(shè)計(jì)體制,與設(shè)計(jì)的各有關(guān)方面隨時(shí)進(jìn)行充分協(xié)商,以獲得最滿意的設(shè)計(jì)。
連接設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括以下內(nèi)容:接頭的布置位置(一般在結(jié)構(gòu)布局時(shí)已確定)、接頭的構(gòu)造形式、工藝成形方法、接頭的配合間隙與容差等。各種設(shè)計(jì)方案必須經(jīng)過準(zhǔn)確、充分的強(qiáng)度計(jì)算,對(duì)關(guān)鍵件要做損傷容限、耐久性分析比較,以及必要的可靠性分析,最后完成有關(guān)的試驗(yàn)。
一、機(jī)翼一機(jī)身的對(duì)接設(shè)計(jì)
)’機(jī)翼一機(jī)身的對(duì)接型式
如圖 / 0& 0/所示,機(jī)翼—機(jī)身的對(duì)接可分為有機(jī)翼通過機(jī)身和左右機(jī)翼連于機(jī)身兩側(cè)兩種型式。機(jī)翼通過時(shí)又可分為整個(gè)中央翼翼盒通過或只有幾根翼梁通過兩種。
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圖  " "有中央翼貫通與無中央翼貫通的對(duì)接(%)上單翼;下單翼;,中單翼
(&)(’)(())—機(jī)翼; —翼、身對(duì)接框; *—鍛件; +—貫通部分當(dāng)機(jī)翼為單塊式時(shí),讓中央翼翼盒貫通機(jī)身才符合經(jīng)濟(jì)原則。此時(shí)若機(jī)翼為上單翼或下單翼布置時(shí)(運(yùn)輸機(jī)通常采用的機(jī)翼位置),與機(jī)身部位安排的矛盾不大,可以讓翼盒通過。戰(zhàn)斗機(jī)一般采用中單翼布局,由于機(jī)身內(nèi)部空間緊張,通常不可能讓中央翼通過,此時(shí)只能在機(jī)身兩側(cè)用幾個(gè)集中接頭與之連接,但應(yīng)盡量將翼梁(或其緣條)穿過機(jī)身,或作為框的一部分通過。根據(jù)機(jī)翼與機(jī)身連接框的多少,可分為雙框式與多框式。有中央翼通過的運(yùn)輸
 
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