無(wú)人機(jī)方向舵設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【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(xiǎn)截面是方向舵對(duì)稱面， 腹板中剪切應(yīng)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(shí)可以看出其承剪能力還有富余，可以對(duì)梁腹板進(jìn)行重新調(diào)整，使其承剪能力充分發(fā)揮出來(lái)。閉室的彎心 M 距梁腹板 x mm；轉(zhuǎn)軸位置 Z 點(diǎn)距梁腹板 18mm；方向舵氣動(dòng)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(duì)稱，所以只分析結(jié)構(gòu)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(diǎn)，向右為正建立坐標(biāo)系 OX， 則 )2343(2)(21 22212 xabaxxbqxPxbqM x ??????? 當(dāng) 0???xMx 時(shí)，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(shí)， mma ? ） 尋找結(jié)構(gòu)最優(yōu)解，此時(shí) A、 B、 C中兩點(diǎn)或三點(diǎn)的彎矩相近?？紤]到長(zhǎng)空無(wú)人機(jī)速度低，對(duì)質(zhì)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(gè)翼肋 3 個(gè)懸掛點(diǎn) 兩個(gè)集中配重 6 重塊。 懸掛點(diǎn)的布置 《飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》中懸掛點(diǎn)的數(shù)目的選擇和位置的布置原則是保證使用可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，操縱面積懸掛點(diǎn)接頭的質(zhì)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(zhǎng)空無(wú)人機(jī)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(jì)算 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 四、重心計(jì)算及配重設(shè)計(jì) ............................................. 21 、重心計(jì)算 .................................................... 21 、前緣蒙皮重量重心計(jì)算 ................................... 21 、梁的重量重心計(jì)算 ....................................... 21 、前緣肋重量重心計(jì)算 ..................................... 21 、后緣肋重量重心計(jì)算 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、端肋肋的設(shè)計(jì) ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、懸掛點(diǎn)位置的確定 ............................................. 5 、內(nèi)力圖 ....................................................... 7 三、設(shè)計(jì)計(jì)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(cuò)誤 !未定義書簽。 、開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)方案 ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、 配重方式 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、載荷分布 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、后段中間加強(qiáng)肋設(shè)計(jì) ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、尾刃的設(shè)計(jì) ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 、支承支座重量重心計(jì)算 ................... 錯(cuò)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(duì)較小，選擇單梁式，轉(zhuǎn)軸后為無(wú)墻三角單閉室結(jié)構(gòu)。 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(jié)構(gòu)高度較低，為了裝配方便，后部翼肋分為 2個(gè)翼肋，分別與蒙皮鉚接組成壁板后與梁鉚接，且左右兩個(gè)半肋分開(kāi)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(diǎn)撓度為零可求解支點(diǎn)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(shè)計(jì)，梁采用 LY12，特性如下： 抗拉強(qiáng)度 MPab 420?? 抗剪強(qiáng)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(gòu)成一個(gè)單閉室。 1） 開(kāi)口剪流 q~ 開(kāi)口剪流計(jì)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(guò)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(duì) 3點(diǎn)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(zhuǎn)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(duì)稱面和 A 面扭矩和剪力分別取得最大值，所
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