第第 十一十一 讲讲飞机结构分析与设计飞机结构分析与设计 §4.9 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初步设计计算确的初步设计计算确定出元件初步的主定出元件初步的主要尺寸 翼面结构元件详细设计包括：翼面结构元件详细设计包括：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造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工确定构件毛坯的制造和零件的加工要求等要求等 q初步设计q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，可选择高构受压破坏许用应力比较高，可选择高强度的铝合金，如强度的铝合金，如LC-4铝合金以及复合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 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q梁的构造形式构构 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 q梁的分析简化：通常把梁的腹板简化成只受剪力的板，上下缘条则作为杆，用来承受一对轴力。
q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在老式低速飞机上曾经使用在老式低速飞机上曾经使用 2、、缘条条设计初步初步设计时，，缘条的拉条的拉压轴力力N为N=M/H H—上下上下缘条剖面形心条剖面形心间距距承拉承拉缘条的剖面面条的剖面面积为Fl =N/ b承承压缘条的剖面面条的剖面面积为Fl =N/ cr cr—缘条的局部失条的局部失稳临界界应力力缘条与腹板的设计NH 3 3、腹板、腹板设计腹板可腹板可简化成四化成四边受剪的平板受剪的平板缘条与腹板的设计（（1 1〕抗剪型腹板〕抗剪型腹板设计此此类腹板的二种破坏形式：剪切破坏和剪切失腹板的二种破坏形式：剪切破坏和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 11 Q/hQ/h b b由剪切失由剪切失稳确定的腹板厚度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 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 此外，腹板还应考虑不出现弯曲失稳，以保证对凸缘的支持此外，腹板还应考虑不出现弯曲失稳，以保证对凸缘的支持q 二、桁条设计（（2 2〕〕张力力场梁梁设计张力力场梁及半梁及半张力力场梁的原理和梁的原理和计算方法参算方法参阅有关有关资料，料，按其原理按其原理进行行设计二、桁条设计1、截面确定的原、截面确定的原则 截面截面积A应保保证在受拉区在受拉区满足静足静强度，在受度，在受压区不失区不失稳〔〔总体失体失稳与局部失与局部失稳） 2、、长桁剖面的形状桁剖面的形状四、蒙皮与加筋板设计蒙皮与加筋板，以及它蒙皮与加筋板，以及它们的的连接示接示图 四、蒙皮与加筋板设计 其它其它对接形式接形式 五、对接接头设计 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 翼梁典型剖面图翼梁典型剖面图 翼梁的构造形式图翼梁的构造形式图 典型组合壁板图典型组合壁板图 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 夹层蒙皮及其连接图夹层蒙皮及其连接图 组合蒙皮壁板典型破坏形式组合蒙皮壁板典型破坏形式 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 机翼固定接头结构方案图机翼固定接头结构方案图 安安-124翼根部连接翼根部连接——受拉螺栓受拉螺栓 翼根部连接翼根部连接——对接板式对接板式 。