机载储液罐固定卡带强度分析

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1、机载储液罐固定卡带强度分析摘要：文章建立了卧式储液罐固定卡带受力模型，分析了典型使用状态下卡带受力情况，为储液罐卡带强度设计提供了方法参考。关键词：储液罐；卡带；强度分析1引言飞机在飞行试验过程屮需要大量液体介质满足不同的功能需求，如通过调节液体在机身前后分布实现飞机重心调节、作为喷水试验机储水源、作为液体冷却源等。卧式储液罐通过卡带周定在安装结构上，是一种结构简单、拆装方便的储液装置。卡带连接结构是储液罐连接装置强度设计的主要环节。不同使用情况下，卡带强度设计具有不同的设计过载系数。文章根据特览使用状态的过载系数作为强度设计指标，简化卡带受

2、力情况，建立受力分析模型，对卡带及其连接螺栓强度进行分析，保证卡带设计能够满足使用要求。2使用过载及其它数据(1)飞机飞行滚转角度范围±40。和±90。o(2)飞机飞行俯仰角范围土30。。(3)飞机纵向、侧向过载lg。(4)飞机法向过载-1~2.5g。(1)过载安全系数1.50(2)橡胶与铝合金摩擦系数0.25。3储液罐安装结构储液罐为筒形卧式结构，由两条卡带固定在安装架上。安装架圆弧底座与罐体间加橡胶垫，减震的同时增加摩擦力。卡带由两段组成，每段通过螺栓固定在安装架弧形底座两端，两段间通过螺栓连接。储液罐安装结构如图1所示。(a)正视图(b

3、)侧视图图1储液罐安装结构4储液罐卡带及连接螺栓受力情况分析由于飞机在滚转时储液罐卡带受力明显大于在俯仰时受力值，所以将飞机滚转时储液罐卡带受力值作为校核卡带强度的标准值。将固定储液罐的两侧卡带预紧力设为相同值；将卡带与储液罐连接产生的预紧力以法向力处理。4.1飞机滚转40。,法向承受-亦过载，侧向承受lg过载时储液罐受力山图2可得以下公式：(1)(2)(3)式中：fl、f2-储液罐的两侧卡带最小预紧力，N；Nl、N2-储液罐支架对储液罐支撑力，N；f摩-摩擦力，N；G=300kg(290kg配重液重量、10kg储液罐重量)，D为储液罐重量，

4、kg；GV-法向过载重量；GII-侧向过载；？兹二40。,滚转角度；K二0.25,储液罐与固定橡胶摩擦系数；S二1.5,安全系数。由公式⑴、(2)、(3)得fl=f2=1250N4.2飞机滚转90。，侧向承受lg过载时储液罐受力由图3可得以下公式：山上述公式可得：(4)(5)(6)由公式(4)、(5)、(6)得fl=f2=3675N4.3分析结果当飞机滚转90。、侧向承受lg过载时储液罐卡带需设置预紧拉力最大为3675No此时，卡带受拉应力为81MPa。卡带所用材料为1Crl8Ni9Ti,许用应力2520MPa,满足使用要求；M6连接螺栓所受

5、拉应力130MP&,螺栓所用材料为45#钢，许用应力M550MP"可以满足使用要求；M6连接螺栓所受剪应力65MPa,螺栓所用材料为45#钢，许用应力2550MPa,可以满足使用要求。图3储液罐滚转90。时受力图5结束语卡带固定是卧式储液罐最常用的固定方式。本文通过简化储液罐受力形式，建立了典型飞机飞行状态下储液罐受力模型，对固定卡带受力进行分析，计算方法简单有效，能够保证卡带强度满足使用要求。