第六讲平直机翼的传力分析

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1、飞机结构分析与设计第六讲1§4.5平直机翼的传力分析一、传力分析的一般原理1、传力分析的概念、目的“传力分析”的一般含义：当支承在某基础上的一个结构受有某种外载，分析这些外载如何通过结构的各个元件逐步向支承它的基础传递，则称此过程为结构的传力分析。传力分析不可能给出精确的量的概念，而只是通过定性的或粗定量的分析来研究结构的传力特性，并进而研究结构的受力形式和主要受力构件的布置等问题。传力分析的目的：了解结构受力的物理本质，并弄清楚每个主要受力元件在结构中的作用和地位。22、实际结构传力分析的基本方法从受力的角度看，机翼结构有主要部分：如主要受力翼盒主要构件元

2、件：如翼梁、肋、长桁、蒙皮、接头等次要部分：如机翼后缘次要元件：如连接角片、垫片等传力分析中，着重研究参加承受机翼总体力的主要结构元件、主要部分的传力情况。对实际结构进行传力分析的基本方法：1)弄清楚结构所受的载荷最后应传向何处。通常分析机翼时，以机身为支持基础；分析机身时，以机翼作为支持基础。2)分清结构的主要和次要受力部分，主要和次要受力元件。首先着重研究在总体受力中占主导地位的受力部分和元件的受力传力作用，次要元件和次要部分通常可以略去。3)对主要元件的连接关系、连接方式进行详细了解，以便正确确定支持形式和传力方式。34)依次选取元件为分离体，按静力平衡条

3、件逐步分析，这样才能反映出正确的传力路线。5)分析传力时，还须具备刚度概念。对静不定系统a)载荷分配与元件刚度有关。刚度大，分配到的载荷大；b)载荷分配与支持刚度有关。刚性支持分配到的载荷大，弹性支持分配到的载荷小；c)传力多少与传力路线的长度有关，传力路线短的元件，传走的力多。（刚度概念对分辨主、次受力元件，选取计算模型，对静不定结构作近似设计计算，布置受力元件时有意识地分配载荷，控制传力路线等都很有用。）43、基本结构元件的传力特性飞机机体结构大多是薄壁结构，基本上由板、杆组成。各构件在结构中应根据它们的传力特性进行最佳组合，使它们分别承担最符合各自受力特点

4、的载荷，这样才能使设计出来的结构重量轻。判断一个构件或元件能否传递某种载荷，就要看它在此种载荷下是否满足强度要求，或是否会产生过大的变形（超过容许的变形量）。（1）杆只能承受（或传递）沿杆轴向的分散力或集中力。机翼中的长桁、翼梁缘条就属此类元件。因为杆的抗弯能力很小，故认为它不能受弯矩，或只能受很小的弯矩（如长桁上局部气动载荷引起的弯矩）。5基本结构元件的传力特性（2）薄板在垂直于板中面方向：根本不能承受横向集中载荷，只能承受横向分布载荷，如气动载荷、增压舱的压力载荷、燃油舱燃油质量载荷和气压载荷等。在平行于板中面方向：如果直接承受集中力，薄板将被局部撕裂或

5、压塌；能够承受板平面内的拉应力、压应力和剪应力。抗拉能力强，抗剪次之，抗压能力最低。6（3）平面板杆结构它由位于同一平面内的板、杆组成，适宜M荷板，、受作用在该平面内的载荷。因为杆宜于受轴则杆杆传向力，因此，可沿板杆结构中的任何杆件加将递受法以沿杆轴方向的力。弯向矩载板杆结构中的矩形板（或梯形板）则有两荷板种受载情况：，、则杆板、杆之间只能相互传递剪流。如杆传将递果板将拉伸应力传给杆时，则从右图可受剪轴切知，必定会使杆受到一横向载荷而引起力载弯矩，这将与杆不能受弯的假设相矛盾。构三板角三角形板杆结构因为力矩不能平衡，不形受板其中的板不能受剪力。载杆结7（4）

6、平面梁整体梁的构造可以是薄壁结构组合梁，也可以是整体梁，它适于受梁平面内的载荷。在传力分析中，可近似认为腹板只受分布剪流形式的剪力，而缘条作为杆元受轴向力，上、下两缘条分别受拉和受压，即可承受平面内的弯矩。8（5）空间薄壁结构与厚壁筒（5）空间薄壁结构与厚壁筒厚壁筒与空间薄壁结构经过合理的安排，可承受空间任意方向的力。3例题：右图为两端铰支的高强铝合QLmax金圆杆AB。已知杆剖面面积F=4048EImm2，l=80mm，E=7200kg/mm，Qσ=42kg/mm2。bPPBCA在轴力P作用下，有P/F=σ，L/2则Pmax=Fσ=1680kg。Lb现在若

7、在杆中点C处单独作用一横向集中力Q，并取σ=σ，则可maxb求得此杆所能承受的最大横向力仅为Qmax=75kg。Q=4.5%Pmax，若受横向载荷，以增加重量为代价。9重点以平直机翼为例，详细分析载荷在结构中的传力过程。伊尔2810二、梁式机翼的传力分析1、气动载荷的传递(1)蒙皮把气动载荷分别传给桁条和翼肋蒙皮受气动吸力时，桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力；蒙皮受气动压力时，蒙皮直接压在桁条和翼肋上，此时铆钉不受力。11(2)桁条又把自身承担的那部分气动载荷传给翼肋桁条与翼肋直接用角片或间接通过蒙皮与翼肋相连，因此，桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁受

8、横向弯曲。至此，作用在蒙