飛機部件課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-09-01 18:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 t=qmtx=，單位N?m≤x665時Mt=qmtxN1d2=，單位N?m得扭矩圖：圖1扭矩圖其扭矩極分別為：0；；；；；；；0。由于方向舵前緣開口，所以在開口處，扭矩由梁承受轉(zhuǎn)移。最大扭矩：Mtmax=?m、梁腹板校核在梁上，同樣在展向中點處（操縱搖臂接頭處）有最大剪流：qmax12=QmaxJXSxi12max =12125= qmax23=QmaxJXSxi23max =12125+181 = 對3點取矩，平衡可求出：q0max=1ΩQymaxxcx梁+12qmax12ah2 =12+1425 = 所以最大剪流在梁展向中點處的腹板中點位置，大小為：qmax=q0max+qmax23=+= 則此處最大剪應(yīng)力：τmax=qmaxt=τb所以梁腹板滿足設(shè)計要求，是安全的。、梁緣條的校核方向舵中央對稱面處彎矩、扭矩、剪力均最大，故方向舵中央對稱面處為危險截面。中央對稱面處緣條的最大正應(yīng)力由前面得出為：σmax=最大剪應(yīng)力為梁緣條2點處，大小為：τmax=q0max+qmax12t=+=用第三強度理論校核有：σ=σmax2+4τmax2=σb所以梁緣條是安全的。、蒙皮設(shè)計計算、尾緣條設(shè)計尾緣要與上下壁板鉚接裝配，且上下兩排鉚釘錯開，所以也是雙排鉚釘。由于還要滿足鉚接厚度要求，根據(jù)蒙皮厚度為1mm，則鉚接處尾緣高度要大于2mm，根據(jù)表1可初步估算出2mm厚度處距后緣位置為12mm。圖尾緣條設(shè)計圖所以可以初步選取尾緣條寬度為40mm。材料同取LY12鋁合金。、弦向載荷分布計算弦向載荷分布如圖21。圖2弦向載荷分布。如下所示：=12Pbx13bx+ +=0 x== q=2Px+12Pbx P=2qb+3x=2103320+3= 、前緣蒙皮校核扭矩主要由前緣閉室承受，扭矩在前緣蒙皮上產(chǎn)生最大剪流有：qmax=MtmaxΩ=10002=τmax=qmaxδskin=τb所以前緣蒙皮也是安全的。、后段壁板肋的數(shù)量和蒙皮最大撓度校核蒙皮與梁和尾緣條及端肋都是單排鉚釘連接，所以可以將其簡化為四邊鉸支。這樣設(shè)計更安全。如圖所示為其簡化模型。圖2后蒙皮簡化模型 圖2弦向蒙皮載荷分布蒙皮鉚接接觸面寬度為12mm，簡化模型尺寸有：l=166122+12=130mm（長度由后面肋的寬度確定）b=30562254012=190mm q0==q1==應(yīng)用四邊間支矩形板的納維葉解法：D=Et3121μ2=66=?m=?mqx,y=q1q0bx+q0Amn=40l0bqx,ysinmπbx?sinnπl(wèi)ydxdyπ4Dlbm2b2+n2l2Amn=16q1q0x+q0bπ4Dbmnm2b2+n2l22m=1,3,5?,n=1,3,5?w=16π6Dbm=1∞n=1∞q1q0x+q0bmnm2b2+n2l22sinmπbx?sinnπl(wèi)y取一項時就可得到很好的收斂，即m=1,n=1有：w=16π6Dbq1q0x+q0b1b2+1l22sinπbx?sinπl(wèi)y求w最大值時，顯然 時取得，用MATLAB編程求出當(dāng)x=。wmax= 16π6Dbq1q0x+q0b1b2+1l22sinπbxmax =16π6+19011302+119022sinπ190 =1mm求至少需要多少根肋有：wmax11l2+11902104ln=L36nl+1n1330++36==15即取15根肋（包括兩個端肋），此時，l=59，wmax=圖2后壁板肋布置圖、后段壁板蒙皮正應(yīng)力校核肋間距調(diào)整之后，長邊比短邊為bl=19059=3。則根據(jù)《飛機設(shè)計手冊第九冊》P316，對于簡支矩形，板長邊比短邊比值大于3時，有如下表中四邊間支矩形板應(yīng)力計算公式。表四邊間支矩形板應(yīng)力計算公式其中P為均布載荷，這里蒙皮載荷不是均布的，取q0以保證安全，其μ=，LY12的μ=，所以求出的正應(yīng)力大于真實正應(yīng)力。短邊比長邊為：α=lb=59190=。σmax=+=59211+=σb小于σb，再綜合考慮上面說的安全考慮，這樣的計算是可以接受的。所以蒙皮是安全的。、肋的設(shè)計計算、后段肋的設(shè)計肋承受蒙皮的氣動載荷，與梁和尾緣條鉚接，相當(dāng)于簡支，所以肋與梁相接處要斜削。與尾緣條連接處厚度小，載荷小，所以也有部分斜削。為加工制造方便，去中間緣條最大高度位于肋與梁連接端的斜削端。所以可以初步設(shè)計如下：圖2后段半肋結(jié)構(gòu)簡圖半肋總長度為215mm。本設(shè)計中，肋主要承受彎矩，所以主要考慮中間緣條長度，除去前后斜削部分，則其有效長度（中間緣條長度）約為174mm。左右與蒙皮鉚接部分的緣條寬度為12mm，初步取最大高度也為12mm。下圖所示為其設(shè)計圖。圖2后半肋設(shè)計圖、后段普通肋的校核肋承受載荷如下圖，根據(jù)前面算出的肋數(shù)量，肋承所受載荷的蒙皮寬度為：a=Ln1=1330151=95mm簡化計算模型圖2肋承受蒙皮載荷分布其中：q2=q0a=95=q3=q1a=95= 為方便計算，再次簡化計算，假設(shè)不考慮尾緣條承受氣動載荷，即所有載荷分布作用在肋的有效長度上，如下圖所示:圖2簡化肋載荷分布則2點支反力有：R1=2312q2b實際=23123056225=R2=1312q2b實際=13123056225=則半肋上的剪力分布為：Q=0xq2q2bsdsR1=q2xq2x22b13q2b圖2肋上剪力分布圖半肋上彎矩：M=0xq2q2bsxsdsR1x=12q2x2q2x36b13q2bx圖肋上彎矩分布圖在Q=0處，即x=333b=333174=此處，有最大彎矩：Mmax=12q
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