大型客机机身壁板长桁初步布局方法

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1、934卷第1期沈阳航空航天大学学报2017年2月JournalofShenyangAe—rospaceU—niversityVr01．34No．1Feb．2017文章编号：2095—1248(2017)Ol一0031—06大型客机机身壁板长桁初步布局方法奚晓波，刘杰(中航工业沈飞民用飞机有限责任公司工程研发中心，沈阳110079)摘要：大型客机机身壁板长桁布局是进行机身壁板减重优化的初始输入条件，因此确定机身壁板长桁布局是开展型号研制时的最重要的基础工作之一。分析大型金属客机机身壁板长桁布局的有关主要影响因素，同时对当前大型复合材料客机普遍采用帽形长桁对

2、机身长桁布局的影响进行了研究，总结了机身长桁布局的主要结构约束条件。以上述工作为基础，提出了一种大型复合材料客机机身壁板帽形长桁布局方法，据此给出了大型客机长桁初步布局方案，对国内大型客机型号研制有一定的工程参考价值。关键词：长桁初步布局；复合材料客机；帽形长桁中图分类号：V211文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2017．01．005PreliminarylayoutmethodofstringerforfuselagepanelinlargecommercialaircraftXIXiao·bo，LIUJie(E

3、ngineeringResearch＆DevelopmentCenter，AVICSACCommercialAircraftCompanyLtd，Shenyang110079，China)Abstract：Layoutsoffuselagepanelstringerforalargecommercialaircraftisaninitialinputconditionforlossweightoptimizationofthefuselagepanels，SOdeterminingthefuselagepanelstringerlayoutisoneof

4、themostimportantbasictasksfordevelopingalargecommercialaircraft．Inthispaper，themainfactorsinfluen—cingthelayoutforlargemetalcommercialaircraftwereanalyzedandconstraintconditionsofmainstructureforthelayoutweresummarizedbeforeapreliminarystringerlayoutmethodforthefuselagepanelwaspr

5、o—posed．Twoconfiguresofthestringerlayoutwerepresentedfromthemethod．Themethodwillprovidearef-erencefordevelopingdomesticlargeaircraftprograms．Keywords：preliminarystringerlayout；compositecommercialaircraft；hat—stringer现代大型金属客机机身采用半硬壳式壁板结构，机身壁板由蒙皮、长桁和框结构组成。上部机身壁板主要承受拉伸载荷，下部机身壁板主要承受压

6、缩载荷，机身侧壁板主要承受剪切载荷，因此，机身壁板长桁布局的主要规律是机身上壁板桁距最大，侧壁板次之，下壁板最小。这种长桁布局形式适应了机身壁板各部位不同的临界载荷情况，结构效率高，成为现代大型客机机身壁板减重优化的基本长桁布局形式。国内针对金属和复合材料机身壁板结构优化已经做了大量研究工作。常楠、张铁量等对加筋壁板采用两级方法进行了优化分析¨‘21；韩旭等提出了一种基于代理模型的复合材料加筋板结构稳定性优化设计方法∞。43；朴春雨等对典型复合收稿13期：2016—09—20作者简介：奚晓波(1971一)，男，吉林镇赉人，高级工程师，主要研究方向：飞机结

7、构设计，E—mail：xi．xiaobo@sacc．com．ca。32沈阳航空航天大学学报第34卷材料加筋板进行了优化计算研究"j。国外目前主要侧重于具体的优化算法研究。BenoftColson等介绍了加筋壁板几种优化方法结果的比较情况。6o；Ya．S．Karpov提出了一种适用于以层压板最小重量为目标的优化理论方法M1；WenliLiu等也提出了一种加筋壁板二级优化方法旧J。然而在实际客机型号设计中，还有几类更重要的因素影响机身壁板长桁布局，如机身各种大开口及其加强结构布置，地板和龙骨梁等重要结构与机身壁板传载连接，甚至降低设计与制造成本等因素也对长桁

8、布局发生着影响。除了这些因素外，由于当前大型复合材料客机壁板普遍采用结构效率较高