《第9讲翼面结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9讲翼面结构（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 九九 讲讲飞飞机机结结构构分分析析与与设设计计去歧翻球流挽盾育昏嫂玻号嘱斗逐格本激膳尧铃组堤湾旱冰幂吨习霞桌幼第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）14.6 三角机翼的结构特点和受力分析三角机翼的结构特点和受力分析 为了进一步减小波阻，提高飞行速度，要为了进一步减小波阻，提高飞行速度，要求进一步增大后掠角，减小相对厚度求进一步增大后掠角，减小相对厚度，对于，对于后掠翼来说，就必将使得翼面的强度刚度特后掠翼来说，就必将使得翼面的强度刚度特性更加恶化，结构越来越重。解决这一矛盾性更加恶化，结构越来越重。解决这一矛盾的有效措施就是采用三角翼。的有效措施就是采用三角翼。 缠嗓秉法舍
2、累篷儡苟都奴佃孜艳峰最哲时瞧娘纂现锯群损颊凌矽序灿翟遇第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）2一、三角机翼的结构分析一、三角机翼的结构分析q 三角机翼的功用三角机翼的功用三角机翼的功用三角机翼的功用：减小波阻，提高飞行速度减小波阻，提高飞行速度，现代飞机常采用，现代飞机常采用小展弦比的薄机翼，其平面形状大多为三角机翼或小展弦比平小展弦比的薄机翼，其平面形状大多为三角机翼或小展弦比平直机翼。直机翼。 qq三角机翼的外形特征和优点三角机翼的外形特征和优点三角机翼的外形特征和优点三角机翼的外形特征和优点： 1）三角机翼可以看成在后掠机翼的后缘填补一块三角面积）三角机翼可以看成在后掠机翼
3、的后缘填补一块三角面积 演变而来；演变而来；2）大后掠角（）大后掠角（ 前前 = 5575），小展弦比（），小展弦比（ = 1.52.5），大），大梯形比梯形比（ 可达无限可达无限 ），小相对厚度（），小相对厚度（C = = 3%5%）；）；逃缩阜诧炭间颊考又卓狼敛鱼句军淌蒸绎颁彩贤血楼筛妈芍普眉诚跋依面第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）3三角机翼的结构特征5）三角翼翼展小，根部面积大，）三角翼翼展小，根部面积大，气动载荷压力中心靠近翼根，气动载荷压力中心靠近翼根，产生的弯矩小；压心到根部产生的弯矩小；压心到根部刚心的距离近，扭矩也小。刚心的距离近，扭矩也小。3 3）三角机翼
4、相对厚度虽小，但）三角机翼相对厚度虽小，但是由于根弦很长，所以根部是由于根弦很长，所以根部结构的绝对高度仍然较大，结构的绝对高度仍然较大，承弯的结构效率高；承弯的结构效率高；4 4）闭室面积大，承扭能力强；）闭室面积大，承扭能力强；诚壶甩靛艺此纪坪昧伦攀盏束裂鼓褒馈机恕武陆才臂帆北铅败据皮鸿熔孟第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）46 6）三角机翼在超音速飞行时阻力小，从亚）三角机翼在超音速飞行时阻力小，从亚音速过渡到超音速时翼面压力中心后移音速过渡到超音速时翼面压力中心后移量小，这一点对于舵面平衡能力较差的量小，这一点对于舵面平衡能力较差的飞机（如无尾飞机或鸭式飞机）飞机（如
5、无尾飞机或鸭式飞机）尤尤为重为重要。要。7 7）由于机翼的根弦较长，机翼与机身对接）由于机翼的根弦较长，机翼与机身对接面大，可增加多个机翼机身的连接部位，面大，可增加多个机翼机身的连接部位，以便分散机翼传给机身的载荷。以便分散机翼传给机身的载荷。8 8）由于根部容积大，便于收置主起落架，）由于根部容积大，便于收置主起落架，装载燃料或放置其他物品，因此使用性装载燃料或放置其他物品，因此使用性能提高。能提高。锐仙苏翰挠批屏惋超关江夷勒鸵俗铺转觅捍器盟菠耙顽尾犁初课啄碍墟明第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）5 2）三角翼）三角翼翼尖部分翼尖部分结构高度小，抗扭抗弯刚度很小，而结构高
6、度小，抗扭抗弯刚度很小，而且尖部载荷较大，因此在翼尖段采用单块式的结构形式。且尖部载荷较大，因此在翼尖段采用单块式的结构形式。qq三角机翼的结构特征三角机翼的结构特征三角机翼的结构特征三角机翼的结构特征： 1）三角翼）三角翼根部根部附近翼弦长，翼肋容易发生弯曲，通过安附近翼弦长，翼肋容易发生弯曲，通过安排较多的翼梁或纵墙来增加翼肋的支点，因此该机翼大多排较多的翼梁或纵墙来增加翼肋的支点，因此该机翼大多采用多梁或多墙式结构；采用多梁或多墙式结构；三角机翼结构特征析蜒郭敖赞雄遵劣逻魂揩曙邪韧永屈撕崩衡效京线泛带客皋嘎艳孩抬皆乐第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）6q三角机翼的分类三
7、角机翼的分类: :三角翼的两种三角翼的两种结构形式结构形式多多 梁梁 式式结结 构构多多 腹腹 板板式式 结结 构构平行梁形式平行梁形式会交梁形式会交梁形式梁架式梁架式指翼梁与机指翼梁与机身轴线垂直身轴线垂直筹浙耀昏叶澜烬捎编城戴卫僚撤租皖实橇角埠匪晓沼己景鞭痢怜池晃饱维第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）7二、平行梁式三角机翼的受力分析二、平行梁式三角机翼的受力分析机翼受载时，假设各梁独立工作。机翼受载时，假设各梁独立工作。三角机翼略去蒙皮作用时,各梁的变形样潞腾皖驾三显换叠栗捏寞腔亩盂诡缘垮眺瘦戏佬发义洱庚理禁量松承蔗第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）8但
8、是机翼是一个整体，翼梁之间的蒙皮有一定的剪切刚度，但是机翼是一个整体，翼梁之间的蒙皮有一定的剪切刚度，会使长梁卸载，短梁加载。会使长梁卸载，短梁加载。带有平行翼梁三角翼的翼梁加载图二、平行梁式三角机翼的受力分析割卒宰色顾萌辱宽烛鲍父押咙佐锐焦子留冲拈悯猖岂嫩润纹大寅走鉴轻拿第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）9正正交交梁梁形形式式机机翼翼的的受受力力分分析析图图各梁独立工各梁独立工作的弯矩作的弯矩蒙皮绝对刚蒙皮绝对刚硬的弯矩硬的弯矩各梁实际承各梁实际承受的弯矩受的弯矩快痴墩贫艰椿隆种漓蝉篮扩沂黄狗呕间磁战瀑例兽苔萌粳凹沥画傀虽喊专第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（
9、四）10三、梁架式三角翼的受力分析三、梁架式三角翼的受力分析1、歼七歼七机翼的结构布置机翼的结构布置 （见图见图）&该机翼为中单翼布局，机翼对应位置的机身内是进气该机翼为中单翼布局，机翼对应位置的机身内是进气道和发动机，机翼无法穿过机身，因此机翼分成左、道和发动机，机翼无法穿过机身，因此机翼分成左、右两半，在机身侧边通过几个集中接头右两半，在机身侧边通过几个集中接头与机身与机身连接连接。&翼尖采用刚度较好的单块式机翼。翼尖采用刚度较好的单块式机翼。&在机翼根部在机翼根部结构高度最大处的小三角区内，为收藏主结构高度最大处的小三角区内，为收藏主起落架支柱和安置起落架，在下翼面上开口（起落架支柱和安
10、置起落架，在下翼面上开口（见图见图4-49）。& 机翼与机身的连接边界（机翼与机身的连接边界（见图见图4.204.20）。）。&为了充分利用机翼内部容积储存燃油，在结构高度较为了充分利用机翼内部容积储存燃油，在结构高度较大处的根部区域布置了两个整体油箱。大处的根部区域布置了两个整体油箱。吹隶枷痰竞染佛套旅藉躇但宋幽镭缝库永镣极队别赫萎租麓鹃槐尘攫橇需第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）112、机翼的传力分析机翼的传力分析机翼的传力分析机翼的传力分析+ 传力分析模型：传力分析模型： 对机翼结构可简对机翼结构可简化为化为 翼尖翼尖 前盒前盒 后盒后盒三部分组成。三部分组成。条像今觉
11、榆闪彼合渡卒泻九靛雇钦暴哑捶梭壳噎瘪钻帕约丛慨问排藤润祭第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）12+前后盒间未知内力的计算前后盒间未知内力的计算B三角机翼这类静不定结构，因为展弦比小，平剖面假三角机翼这类静不定结构，因为展弦比小，平剖面假设在机翼大部分部位不能满足，故三角机翼基本上不设在机翼大部分部位不能满足，故三角机翼基本上不能用工程梁理论进行应力分析，而须用有限元素法进能用工程梁理论进行应力分析，而须用有限元素法进行数值计算。行数值计算。B根据该机翼的结构特点，对其进行简单的设计计算时，根据该机翼的结构特点，对其进行简单的设计计算时，可将它分成两部分：一是内侧前盒段，另一部分
12、是包可将它分成两部分：一是内侧前盒段，另一部分是包含外段和后盒段（含外段和后盒段（见图见图4-54）。即将一个小展弦比的）。即将一个小展弦比的三角翼分成一个中展弦比的后掠翼和一个中展弦比的三角翼分成一个中展弦比的后掠翼和一个中展弦比的直机翼。然后采用直机翼。然后采用“工程梁理论工程梁理论”进行计算。进行计算。B在切断处有三个未知力：剪力在切断处有三个未知力：剪力X1、弯矩、弯矩X2 、扭矩、扭矩X3（见图见图4-54） 。 秘瑟兰杠蕊高甸眶岔翌台窟仙虹底巩诉穆拥咬制壁祥熬放蓝幅狼庚键八膜第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）13+边界条件（边界条件（见图见图4-55）前盒段是一个
13、固支，一个铰支的静定系统；前盒段是一个固支，一个铰支的静定系统；后盒段是二个固支，一个铰支，为静不定支持。后盒段是二个固支，一个铰支，为静不定支持。+变形协调条件：变形协调条件：1)前后盒在切断处挠度相等前后盒在切断处挠度相等fa前前 = fa后后 2)后盒弯曲转角和前盒后盒弯曲转角和前盒变形角在机翼纵轴与变形角在机翼纵轴与立轴构成平面内的投立轴构成平面内的投影角相等影角相等怒奔焚窍晴捣居筏慰忙消祖奢枯汀筹凶音酋丈仟赂默唬曳凹凳讨豆捎根呜第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）14变形协调条件a后后 = a前前 cos - a前前 sin3)后盒扭转角和前盒变形角在机翼横轴与立轴构
14、成平面内后盒扭转角和前盒变形角在机翼横轴与立轴构成平面内的投影角相等的投影角相等a后后= a前前 sin + a前前 cos荚凹癣戌官篙类袍俐马岔掂菏幂嗣逃纶倚胞桂签狸哇确搪铝巳切揽捌寞搀第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）15+三角机翼各部分的传力过程三角机翼各部分的传力过程（1）翼尖段的传力翼尖段的传力 扭扭扭扭 矩矩矩矩由梁、墙的腹板由梁、墙的腹板和蒙皮组成的盒和蒙皮组成的盒式梁承受式梁承受结构分析结构分析结构分析结构分析：翼尖段可看作由前墙、前梁和后墙组成的双闭：翼尖段可看作由前墙、前梁和后墙组成的双闭室盒段，展向到室盒段，展向到6肋止。肋止。剪剪剪剪 力力力力前梁腹板
15、前梁腹板后墙腹板后墙腹板前墙腹板前墙腹板到到1515前肋处结构布置变化，载前肋处结构布置变化，载荷重新分配，再往里分成两部荷重新分配，再往里分成两部分：分： 一部分由前盒承担，一部分由前盒承担， 一部分由后盒承担。一部分由后盒承担。三角机翼各部件传力过程弯弯弯弯 矩矩矩矩蒙皮、长桁组成的壁板蒙皮、长桁组成的壁板前前 梁梁承担承担60%以上的弯矩以上的弯矩窃能舰屑敝余感靠个平料提蛇碳峨旋雁核减磅妙撵躬袱芭库浸营杨斑佳捣第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）16（2）前盒段的传力前盒段的传力 结构分析结构分析结构分析结构分析：前盒段中前梁为主要的纵向受力构件。：前盒段中前梁为主要的纵
16、向受力构件。剪剪剪剪 力力力力前梁腹板（多）前梁腹板（多）前墙腹板（少）前墙腹板（少）弯弯弯弯 矩矩矩矩前墙缘条和上、下壁板前墙缘条和上、下壁板前梁缘条前梁缘条侧肋侧肋机身机身16框框13、16框框三角机翼各部件传力过程汁杯申育驳得巧债昂羌翱剿护忆蛇最靠咽尤羞淹骡拆摘煮姥弟拜县奄毡脚第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）17扭扭扭扭 矩矩矩矩单闭室单闭室传至传至5前肋前肋前梁接头前梁接头机身机身16框框1号肋前段号肋前段机身机身13、16框框在在 B点转点转换成换成扭矩的传递过程羚俩孜矽渺库什兑僧揍锁寡仓踏巴迅恃婆赊酬蔷眷气剖洛卵源秆碰叭箱裕第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分
17、析与设计（四）18结构分析结构分析结构分析结构分析：后盒段相当于一个平直机翼，它是由主梁、隔：后盒段相当于一个平直机翼，它是由主梁、隔板梁、后墙和上、下整体壁板组成的双闭室盒形结构。板梁、后墙和上、下整体壁板组成的双闭室盒形结构。机身机身22、25框框剪剪剪剪 力力力力主梁腹板主梁腹板(多多)隔板梁腹板隔板梁腹板(多多)后墙腹板后墙腹板(少少)机机 身身1肋后段肋后段弯弯 矩矩后墙缘条和上、下壁板后墙缘条和上、下壁板主梁、隔板梁缘条主梁、隔板梁缘条（3）后盒段的传力）后盒段的传力活震麦羹讯泅翔胰抚颊酣肪悄讣铲巷免下驶菩蹲俐郸通涣吼塞鹊邵邯树挣第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）
18、19扭扭扭扭 矩矩矩矩双闭室双闭室1号肋后段号肋后段机身机身22、25、28框框扭矩的传递过程缝筷吨巧杭等劣庆客床套褂斟驾泰氢嘘泵场拜效袁裸键莎芭秧瀑岂焉葫贪第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）20平直、后掠、三角机翼小结平直、后掠、三角机翼小结1.对机翼结构进行简化时，必须既使分析易于进行，又能对机翼结构进行简化时，必须既使分析易于进行，又能抓住本质和主流。其中包括抓住本质和主流。其中包括形状简化形状简化形状简化形状简化、结构简化结构简化、构件构件受力特性简化受力特性简化，以及以及构件间连接关系简化构件间连接关系简化等。等。2.通过双梁式平直机翼的传力分析，着重掌握机翼中通过
19、双梁式平直机翼的传力分析，着重掌握机翼中各种各种结构元件的作用结构元件的作用和和受力原理受力原理受力原理受力原理，这具有一定的普遍意义，这具有一定的普遍意义，也有助于对其它结构形式的分析。也有助于对其它结构形式的分析。3.当结构为静不定时，它有多条传力路线，各传力路线分当结构为静不定时，它有多条传力路线，各传力路线分担多少，取决于多种因素，包括担多少，取决于多种因素，包括构件的布置情况构件的布置情况、构件构件本身的受力特性本身的受力特性、各构件本身的结构刚度各构件本身的结构刚度和和支持刚度的支持刚度的相对比值相对比值，以及以及各构件间的连接关系各构件间的连接关系等。等。腹追切关瞒乱臆渴磋舞和顽
20、徊山浅娃胆庙亦奶深贝断习钙陌镭电亩智淫昂第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）21总总 结结S 三角机翼的结构特性及分类三角机翼的结构特性及分类S 平行梁式三角翼的受力分析平行梁式三角翼的受力分析S 梁架式三角翼的受力分析梁架式三角翼的受力分析肾的窝振豫鳖注绳壁墟棋琵肥须颠漫憾醒勘扶足砌吵郸单侨腕忽警咐谁头第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）22练习题练习题题题题题1 1: : 三角三角机翼的结构特点是什么？其扭矩的传机翼的结构特点是什么？其扭矩的传机翼的结构特点是什么？其扭矩的传机翼的结构特点是什么？其扭矩的传递与后掠机翼有何不同，为什么？递与后掠机翼有何不同，
21、为什么？递与后掠机翼有何不同，为什么？递与后掠机翼有何不同，为什么？始岭私榴昆箩缅灰韭舷阻寺一屠浩篙襟谴宋皆席营郑成肢恶逗邱权涨片取第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）23谢谢 谢谢第九讲结束第九讲结束迁资氦嘴针医辫摇利沛丁昼供调吁毙誉般险悲孔慌搏舅淳痞澡迂炊副莹榨第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）24EAP(EF-2000原型机原型机)机翼结构图机翼结构图 濒辨誉柴邮母嫩募希瓤灰嗓辣糠碍安荧光戏雨丸昨开靶腾纹岛蜒哈戒秋谚第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）25EF-2000飞机结构图飞机结构图 揽九快恼碉茄佩山遏那扣壁轰岭员孵斩莽哇傣吵壕士紫
22、剑沏既快昏缔句竖第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）26EF-2000EF-2000战斗机战斗机工虎椒跺疤欲恼囊县运玩渊撮信掉俐砧搜馒怂胀辜琼祖响若爵拘档栽凌乾第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）27JAS.39A “JAS.39A “鹰狮鹰狮”战斗机立体剖视战斗机立体剖视图图耸寝牡膛绿聚诗撤揽子炒摇溉蟹分矿炬溃脆律鳞阅六账县冰债澄秦俩捞铬第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）28JAS.39 JAS.39 “鹰狮鹰狮”战斗机战斗机摄蔷棺圃钨急句狰枉买晌菩厌淆锰排啪墅瓦昏隆珍创琳谐允宏集胆迷县步第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）2
23、9带带平平行行翼翼梁梁的的三三角角翼翼结结构构图图搐治整辽最蜜雪填钮案璃焙聂秩灸旧俯磕狡蓉省盖要赃偏窝使圈班证啊糙第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）30带有内支撑梁的三角翼结构图带有内支撑梁的三角翼结构图忙犁肆茂寥侨役郎缀腋锐销美具磷寝重造睡状邵扯食纺河蹭奠败惶郝猪舔第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）31三三角角机机翼翼与与机机身身的的连连接接图图吐昆桶葛耘阶讨谁外胸烬拳慈钦津壕煞射探贴充笛兰佑譬脸郝惕位湛妻磨第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）32国产歼教七立体剖视图国产歼教七立体剖视图杨沮胆音胺甜载匡肪井沽莽绘蓉砒总鹏寒颂霍汉痒歧症霜父翁
24、挝交狡霉建第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）33歼七飞机三角机翼的构造图歼七飞机三角机翼的构造图机翼前缘后掠角机翼前缘后掠角 =57，展弦比展弦比 =2.25，相对厚度相对厚度 C = 5%。稠韵峙洱泊钦咏耶嚏窟待鳞棱韩刺撵突问珊焚俏弹蜂婚麓叼之嫂炯彻单屹第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）34歼七机翼简单的设计计算模型歼七机翼简单的设计计算模型余冯孝人哇裹棵蛰泄绽阅绚绷瘁震饺痹应令棱汀千汾搐磕枪逛盅询挝憎孽第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）35歼七机翼前后盒设计计算模型歼七机翼前后盒设计计算模型碎掩徘氖脐耻鸭菱劳述洁易蛇怖拂掠捎氯舆攻题罕并酣夷艳窥孩愿最奖罐第9讲翼面结构第四章 机翼、尾翼结构分析与设计（四）36
