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1、1飞机结构分析与设计飞机结构分析与设计24.9 机翼结构元件设计机翼结构元件设计翼面结构元件设计翼面结构元件设计一般先通过翼剖面一般先通过翼剖面的的初步设计初步设计计算确计算确定出元件初步的主定出元件初步的主要尺寸。要尺寸。翼面结构元件翼面结构元件详细设计包括：详细设计包括：选择最佳的构造形式和剖面形状选择最佳的构造形式和剖面形状 确定全部尺寸并完成其内部的构确定全部尺寸并完成其内部的构造设计，包括构件间的连接设计造设计，包括构件间的连接设计 确定构件毛坯的制造和零件的加确定构件毛坯的制造和零件的加工要求等工要求等 初步设计详细设计机翼结构设计选材原则：机翼结构设计选材原则：上翼面主要承受压缩
2、载荷，厚蒙皮翼面结上翼面主要承受压缩载荷，厚蒙皮翼面结构受压破坏许用应力比较高，可选择高强构受压破坏许用应力比较高，可选择高强度的铝合金，如度的铝合金，如LC-4铝合金以及复合材料铝合金以及复合材料。下翼面主要按疲劳强度要求设计，一般选下翼面主要按疲劳强度要求设计，一般选择抗疲劳性能好的材料。择抗疲劳性能好的材料。3一、翼梁设计1、梁的构造形式和常用的剖面形状、梁的构造形式和常用的剖面形状构构 架架 式式腹腹 板板 式式 组组 合合 式式 整体锻造式整体锻造式 梁的分析简化：通常把梁的腹板简化成只受剪力的板，上下缘通常把梁的腹板简化成只受剪力的板，上下缘条则作为杆，用来承受一对轴力。条则作为杆
3、，用来承受一对轴力。这是因为：缘条厚度一般远比梁的总高度小，腹板厚度远比缘这是因为：缘条厚度一般远比梁的总高度小，腹板厚度远比缘条厚度小。条厚度小。在老式低速飞机上曾经使用在老式低速飞机上曾经使用42、缘条设计、缘条设计初步设计时，缘条的拉压轴力初步设计时，缘条的拉压轴力N为为N=M/H H上下缘条剖面形心间距上下缘条剖面形心间距承拉缘条的剖面面积承拉缘条的剖面面积为为Fl=N/b承压缘条的剖面面积承压缘条的剖面面积为为Fl=N/cr cr缘条的局部失稳临界应力缘条的局部失稳临界应力缘条与腹板的设计缘条与腹板的设计缘条与腹板的设计NH53 3、腹板设计、腹板设计 腹板可简化成四边受剪的平板。腹
4、板可简化成四边受剪的平板。缘条与腹板的设计缘条与腹板的设计缘条与腹板的设计（1 1）抗剪型腹板设计）抗剪型腹板设计 此类腹板的二种破坏形式：此类腹板的二种破坏形式：剪切破坏剪切破坏和和剪切失稳剪切失稳由剪切破坏确定的腹板厚度由剪切破坏确定的腹板厚度 1 Q/h b b由剪切失稳确定的腹板厚度由剪切失稳确定的腹板厚度 抗剪型抗剪型不允许剪切失稳不允许剪切失稳 腹板腹板 张力场型张力场型腹板可以失稳腹板可以失稳322KEqb 6二、桁条设计二、桁条设计二、桁条设计其中其中 K 根据支持情况和板的短边与长边之比，查设计手册可根据支持情况和板的短边与长边之比，查设计手册可得得；q 为剪流为剪流；b腹板
5、短边长度腹板短边长度。一般说来一般说来 crb，故故 2 1，因此取，因此取 2为设计值为设计值。322KEqb 此外，腹板还应考虑不出现此外，腹板还应考虑不出现弯曲失稳弯曲失稳，以保证对凸缘的支持。，以保证对凸缘的支持。q7二、桁条设计二、桁条设计二、桁条设计（2 2）张力场梁设计）张力场梁设计 张力场梁及半张力场梁的原理和计算方法参阅有关资料，按张力场梁及半张力场梁的原理和计算方法参阅有关资料，按其原理进行设计。其原理进行设计。二、桁条设计1、截面确定的原则、截面确定的原则 截面积截面积A应保证在受拉区满足应保证在受拉区满足静强度静强度，在受压区，在受压区不失稳不失稳（总体失稳与局部失稳）
6、。（总体失稳与局部失稳）。82、长桁剖面的形状、长桁剖面的形状四、蒙皮与加筋板设计蒙皮与加筋板，以及它们的连接示图蒙皮与加筋板，以及它们的连接示图 四、蒙皮与加筋板设计四、蒙皮与加筋板设计四、蒙皮与加筋板设计9其它对接形式其它对接形式 五、对接接头设计10总 结重点了解结构元件的结构形式和设计原则。S 机翼结构元件设计第十一讲结束第十一讲结束谢 谢12翼梁典型剖面图翼梁典型剖面图13翼梁的构造形式图翼梁的构造形式图14典型组合壁板图典型组合壁板图15整体壁板标准截面、带结合型面的整体壁板、复合材料壁板图整体壁板标准截面、带结合型面的整体壁板、复合材料壁板图16夹层蒙皮及其连接图夹层蒙皮及其连接图17组合蒙皮壁板典型破坏形式组合蒙皮壁板典型破坏形式18梁式机翼固定接头的结构和受载图梁式机翼固定接头的结构和受载图19机翼固定接头结构方案图机翼固定接头结构方案图20安安-124翼根部连接翼根部连接受拉螺栓受拉螺栓21翼根部连接翼根部连接对接板式对接板式
