【正文】 NxQhaaQMdsh xqdsa hqMtt/])6(2[1)0 ~0 ~(1m a x2m a xm a x3221m a x?????????????? ?? 所以 mNq / 0 a x ???腹 所以方向舵上最危險截面是方向舵對稱面， 腹板中剪切應力的最大值為： MP aMP aq b 265][ a xm a x ???? ??? 腹腹 故梁腹板是安全的，同時可以看出其承剪能力還有富余，可以對梁腹板進行重新調整，使其承剪能力充分發(fā)揮出來。閉室的彎心 M 距梁腹板 x mm；轉軸位置 Z 點距梁腹板 18mm；方向舵氣動中心 Y 距閉室前緣 =。 ? ? ? ?2Pq BBB ??? ?? 其中， ? ? ? ?? ? ? ?? ?EIqaEIaqbaaaaEIqaaaaEIaqbqB245422224226 212422323222???????????? ? ? ? ?? ? EIaPaaEIaPPB 642348 322222 ???? mNq / 4?? 7 由 0?B? 解得： ? ?? ? ? ? PbaqPbaqPbaaqP221222212221)65(4???????? 由于載荷及約束均對稱，所以只分析結構約束一半，如圖： 1） A： bqMA 221? 2） B： ? ? ? ?baqaPbaqMB 2821 2212 ????? 3)A、 B之間：以 A為原點，向右為正建立坐標系 OX， 則 )2343(2)(21 22212 xabaxxbqxPxbqM x ??????? 當 0???xMx 時，得 abax 4383 20 ?? 所以，????? ?? ??? )2()()0()(000m a x axlaMaxxMMxx 即????????????)()2(8)()649649167(2122242m a x abaqaabbqM （ )649649167(21 242 abbq ?? = )2(8 22 baq ? 時， mma ? ） 尋找結構最優(yōu)解，此時 A、 B、 C中兩點或三點的彎矩相近?？紤]到長空無人機速度低，對質量敏感，采用集中配重的方式，即在方向舵的上下兩端前伸出配 單梁式 梁腹板距前緣 62mm 梁截面為 “ U”形 9 個翼肋 3 個懸掛點 兩個集中配重 6 重塊。 懸掛點的布置 《飛機結構設計》中懸掛點的數(shù)目的選擇和位置的布置原則是保證使用可靠，轉動靈活，操縱面積懸掛點接頭的質量輕。因此將梁布置在離前緣 62mm 處，為了方便與前緣蒙皮的連接和安裝，采用的“ U”形梁。 長空無人機方向舵在 XOY 平面內(nèi)的外形由垂直尾翼的后段和方向舵前段外形決定。 、搖臂支座重量重心計算 ................... 錯誤 !未定義書簽。 四、重心計算及配重設計 ............................................. 21 、重心計算 .................................................... 21 、前緣蒙皮重量重心計算 ................................... 21 、梁的重量重心計算 ....................................... 21 、前緣肋重量重心計算 ..................................... 21 、后緣肋重量重心計算 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 、端肋肋的設計 ........................... 錯誤 !未定義書簽。 、懸掛點位置的確定 ............................................. 5 、內(nèi)力圖 ....................................................... 7 三、設計計算 、梁 、尺寸的確定 ................................................. 7 、材料的選擇 ................................................. 8 、扭矩及扭矩圖 ............................................... 8 、梁腹板校核 ................................................ 10 、梁緣條的校核 .............................. 錯誤 !未定義書簽。 、開口補強方案 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 、 配重方式 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 、載荷分布 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 、后段中間加強肋設計 ..................... 錯誤 !未定義書簽。 、尾刃的設計 ............................... 錯誤 !未定義書簽。 、支承支座重量重心計算 ................... 錯誤 !未定義書簽。 28 七、參考資料 ....................................................... 29 4 5 第一部分 初步方案 方向舵的受力型式 方向舵使用載荷為 12021N，載荷相對較小，選擇單梁式，轉軸后為無墻三角單閉室結構。 方向舵前段外形參數(shù)（單位： mm） X 0 20 40 62 80 100 270 310 Y 0 0 方向舵外形 翼型最大厚度在 62mm 處，最大厚度為 。 由于方向舵結構高度較低，為了裝配方便，后部翼肋分為 2個翼肋，分別與蒙皮鉚接組成壁板后與梁鉚接，且左右兩個半肋分開布置，以便壁板與梁的鉚接。 配重方式 配重方式分集中和分散配重。由 B點撓度為零可求解支點約束。 梁的寬度取 mm11?? ，蒙皮的厚度取 mm12 ?? ，梁的尺寸如圖： 材料的選擇 根據(jù)同類設計，梁采用 LY12，特性如下： 抗拉強度 MPab 420?? 抗剪強度 MPab 265?? 材料密度 33 / mkg??? 扭矩及扭矩圖 如圖所示，前緣蒙皮與梁構成一個單閉室。 1） 開口剪流 q~ 開口剪流計算公式： xJQ sq xy?~ 其中， 42 22280)6(2 mmhahJx ???? ? 部面靜距 xS 分布如下： ?????????????????????????0222321213421110 121322121SShSSShahdsSSShSkxkjjSxixjiixij?????? 由于剪力過彎心，則有 0)~(110 ?? ??? dsG qq B?? 即 0)()( 00 2121121121 ?????? hlqdsSShah Bjh jjJQ xy 前??? 所以 ）（前31210 12121)( hahxhl yQq B ?? ???? 對 3點力矩平衡得： 00 ~120 ????? dsa hqqxQ By 所以 )23212(12 21 ashl haJhxx ????前? = 壓心距閉室彎心距離 )( ???d = 轉軸距閉室彎心距離： 2d =18+= ?x 11 均布扭矩為 mNdqm ?????? 最終扭矩圖如下： 梁腹板校核 方向舵上方向舵對稱面和 A 面扭矩和剪力分別取得最大值，所