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    圖1.1  - 26蒙皮承受氣動載荷
1-蒙皮；2-桁條；3-翼肋；4-長桁支反力；5-翼肋支反力；6-鉚釘承受的拉力
    2．飛機結構件及受力特點
    (1)桿系結構
    由桿件和梁元件組成的結構稱為桿系結構。圖1.1 - 23中所示的起落架受力構架就是由
桿件和梁元件組成的桿系結構。發動機吊掛、操縱面的安裝支架等都屬于桿系結構。在桿系
結構中，桿件和梁元件分別保持原有的受力特點：桿件承受沿著桿件軸線的載荷的作用，產
生正應力；梁元件承受剪切、彎曲和扭轉載荷的作用，產生剪應力、彎曲正應力和扭轉剪
應力。
    (2)平面薄壁結構
    平面薄壁結構是由同一平面內的桿件和板件組成的結構。用緣條和腹板組成的機翼大梁
和翼肋（見圖1.1  - 27）、機身的隔框（見圖1.1-28】等都屬于這類結構。
    平面薄壁結構主要承受結構平面內載荷的作用。結構中的桿件和板件仍保持原有的受力
特點：載荷在桿件內產生正應力，在板件中產生剪應力。從圖1.1 - 27中可以看到機翼大梁
承受大梁平面內剪力和彎矩的作用，彎矩在桿件一梁緣條內產生拉壓正應力；剪力在板件一
大梁腹板內產生剪應力。
    上篇  飛機結構與機械系統23
    -_________________________’.._.-___________一
(b)
    圖1.1  - 27機翼大梁
1-大梁上緣條；2-大梁腹板；3-大梁下緣條；4-支柱
    圖1.1  - 28機身隔框
1-外緣條；2-內緣條；3-腹板；4-支柱
    (3)空間薄壁結構
    空間薄壁結構是由不在同一平面內的桿件和板件組成的空間結構。機翼、機身和尾翼等
都屬于這類結構，如圖1.1  - 29和1.1-30所示。
圖1.1  - 29機翼結構形式——空間薄壁結構
1-桁條；2-蒙皮；3-梁腹板；4-梁緣條；5-翼肋
    在載荷作用下，機翼和機身就像互相支持的懸臂梁，載荷在結構中引起變形——剪切、
彎曲和扭轉，并產生內力——剪力、彎矩和扭矩。圖1.1 - 31所示為支持在機身上的機翼在
氣動載荷作用下產生了剪切、彎曲和扭轉變形的情況。
24渦輪發動機飛機結構與系統
圖1.1  - 30機身結構形式——空間薄壁結構    圖1.1- 31機翼的剪切、彎曲和扭轉變形
1-大梁；2一廂i框；3-桁條；4-框架；5-連接角片
    在載荷作用下，空間薄壁結構中的板件和桿件也都保持原有的受力特點：板件承受板平
面內的正應力和剪應力的作用，桿件只承受正應力的作用。
    從圖1.1  -32可以看到組成機翼的各個元件——蒙皮、桁條、大梁緣條和腹板在承受剪
力、彎矩和扭矩時所起的作用。機翼大梁腹板的作用和圖1.1 -17 (b)中所示的工字梁腹
板的作用一樣，所以剪力主要由大梁腹板承受，在腹板內產生剪應力；彎矩由距離機翼剖面
中性軸最遠的上下蒙皮、桁條和大梁緣條承受，在圖中所示的彎矩作用下，上翼面的蒙皮、
桁條和大梁緣條中產生壓應力，在下翼面的蒙皮、桁條和大梁緣條中產生拉應力。和圖
1.1 - 21中所示的截面周圈材料的作用一樣，扭矩由機翼剖面周圈蒙皮和大梁腹板承受，在
蒙皮和腹板中產生扭轉剪應力。
(b)    (c)
圖1.1  - 32機翼各元件在承載中的作用
    三呈篇  乜機結構與機械系統25
    ．——————一
    圖1.1- 33所示為后機身在垂直尾翼側向載荷作用下，結構發生剪切、彎曲和扭轉變
形，承受剪力、彎矩和扭矩的作用。在剪力作用下，機身上下兩塊蒙皮就像是機翼的大梁腹
板，承受剪力引起的剪應力；機身左右兩塊蒙皮和桁條就像是機翼的上下蒙皮、桁條和梁緣
條，承受彎矩引起的拉、壓正應力；機身周圈蒙皮也就像機翼的周圈蒙皮和大梁腹板，承受
扭矩引起的剪應力。
    圖1.1  - 33在垂直尾翼的側向載荷作用下，后機身承受的應力
(a)側向載荷在后機身結構中引起的內力；(b)后機身承受的彎曲正應力；(c)后機身承受的剪應力
1.1.5飛機結構疲勞設計
    飛行中飛機結構承受的載荷不僅具有靜載荷的特點，而且還具有隨時間變化的疲勞載荷
的特點。例如，飛機起飛一飛行一著陸為一個循環，承受地一空一地周期循環載荷；氣密座
艙增壓載荷也是周期性循環載荷。而在飛行中承受的突風載荷、機動載荷，著陸時撞擊載
　
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