《机身结构》PPT课件

《《机身结构》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十五讲北京航空航天大学BEIHANGUNIVERSITY飞机结构分析与设计1§5.4加强框的受力分析和设计加强框的作用:承受框平面内的集中载荷，并以分布剪流形式传给机身蒙皮，所以它是一个在集中外载和分布支反剪流作用下平衡的平面结构。加强框的特点1）它受的载荷大，是飞机结构的重要承力构件；2）要与长桁、蒙皮相连。在一框多用时，上面的连接接头不止一个，框上常有多组接合孔群；3）尤其是与其他部件（如机翼、尾翼）的对接框，其作用十分重要，因此一般说加强框常作为关键件之一，对其上的危险部位应进行精心设计。2影响加强框的结构形式和设计

2、因素机身外形、内部布置、集中力大小与性质、支持它们的机身盒段结构特点、有无大开口等等因素加强框的分类根据受力形式，对加强框进行分类构架式加强框环形刚框式加强框加强框结构型式分类腹板式加强框3刚框式加强框的构造由内、外缘条，腹板，支柱等元件组成一、（环形）刚框式加强框刚框式加强框的应用机身隔框多数是刚框式，这是为了便于充分利用机身内部空间。刚框式加强框的分类整体式刚框按结构分组合式刚框混合式刚框4它相当于一个封闭的曲梁，受载后有弯矩、剪力、轴力。弯矩—由刚框的内、外缘条承受，其对刚框的尺寸影响最大；剪力—由框的腹板承受，由它决

3、定腹板的厚度；轴力—由缘条和腹板共同承受。由于弯矩对刚框的尺寸影响最大，我们以硬壳式机身等剖面环形刚框为例分析其弯矩内力，大致可得出以下结论：（1）在法向集中力和集中力矩作用处，框缘截面的弯矩值最大；（2）法向集中力产生的框截面内弯矩比切向集中力产生的弯矩要大，后者只有前者的1/4。环形刚框的受力特点5这两个结论提醒我们：当有集中力作用到框上时，应使其尽可能接近切向；正是由于弯矩值沿周边是变化的，因此框缘设计时若与弯矩分布规律相符将有利于减轻框的重量。刚框中内力分布和大小对刚框设计起关键作用，从上述刚框受力特点可看出，设计时

4、应注意：刚框的构造型式主要依据刚框弯矩的分布和大小、刚框的截面高度及工艺制造能力确定；刚框的设计6法向集中力引起框截面弯矩比切向集中力引起弯矩大，因此尽可能地使集中力沿切向作用于刚框上；刚框的设计框内剪力主要由腹板承受，当腹板较薄时，在剪切内力作用下会受剪失稳。另一方面，刚框的曲率较大，弯曲时内、外缘条对框腹板产生分布压力，所以必须设置一些支柱，以提高其受剪、受压临界应力；当构造或工艺要求刚框设置分离面时，一般将分离面布置在框截面弯矩最小处；7长桁与刚框相交时，一般不允许将框缘条断开让长桁通过。因为长桁的轴力远比框缘条的内力

5、小，一般将长桁断开。刚框的设计8缘条腹板式加强框的构造腹板支柱腹板式加强框分类：见右图和下图(a)(b)(c)(a)部分腹板式加强框（含有刚框）(b)完整腹板加强框(c)中间开口的腹板式加强框二、腹板式加强框9腹板框的受力特点腹板框属于平面板杆结构，腹板上可设置加强型材用来承受集中力，并由它扩散成剪流传给腹板，腹板受剪；纵、横型材只受轴力，它们将腹在需用框与壳体一起构成封闭舱段，如气密增压座舱、油箱舱、设备舱、起落架舱等舱段时，必须采用腹板框。腹板分成若干个格子，以提高腹板的剪切稳定性；腹板式加强框的应用10腹板上的剪流小，

6、其厚度比刚框的薄；框缘条作为板杆结构中的杆子，只受轴力，而且它的应力比刚框缘条中的应力小得多。腹板框的受力特点刚框的设计主要型材（受力支柱）的布置：凡有集中力作用处都要布置较强的型材作为受力支柱；主要型材应尽量保持连续；型材应取槽形、Z形、角形等具有一定承弯能力的剖面形状。11辅助型材的布置：主要作用是提高腹板受剪稳定性；这类型材一般可以不连续；当腹板框受侧压时，最好将型材置于腹板受压的背面，以免铆钉受拉。腹板厚度：腹板厚度对腹板式加强框的重量有很大影响，尤其是全腹板框；腹板不能太薄，一般大于0.8mm，否则铆接时可能变形太

7、大；采用变厚度腹板减轻重量。刚框的设计12带部分腹板或混合式加强框的受力分析现以歼-6飞机机翼-机身主对接框为例进行加强框受力分析。整个框内，除进气道部分外都有腹板；两侧安置带接头的很强的框缘；进气道上、下布置两根水平横梁；横梁与框缘接头、腹板连接主对接框的结构：加强框的主要载荷为：机翼传入的弯矩M剪力Qy13力矩M——R2和R4、R1和R3组成的力偶——R1和R2、R3和R4在上下水平横梁中自身平衡；中腹板与上、下腹板不受力。剪力Qy——剪流qQy传给蒙皮；框缘接头和水平横梁连接处的垂直节点力R1y和R2y、R3y和R4y

8、与机身上、下部分蒙皮剪流平衡；水平节点力R1z与R2z、R3z与R4z在上下水平横梁中自身平衡；中腹板不受力。带部分腹板或混合式加强框的受力分析对称弯矩剪力14不对称力矩作用下，腹板式加强框的受力分析(a)不对称弯矩的等效分解(b)一侧作用力矩M时，加强框的受力分析加强框外力平衡；加强框内