殲-6機(jī)翼結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)(最終版)-資料下載頁(yè)
2025-06-26 20:12本頁(yè)面
【正文】 軌上傳遞的剪力經(jīng)過(guò)圖示滑軌的腹板傳遞給接頭處（兩個(gè)滑軌所受剪力按剛度分配原則分配）。然后在接頭處傳遞出去，傳遞給與滑軌相連的后墻上。于是后墻上會(huì)施加一個(gè)剪力，這一部分建剪力我們?cè)诘谒牟糠忠炎髟敿?xì)討論，在此不再累述。做簡(jiǎn)圖如下：（4）討論滑軌對(duì)接頭處彎矩的傳遞：此彎矩是由于焦點(diǎn)與接頭處的距離產(chǎn)生的（彎矩根據(jù)剛度分配原則來(lái)分配），我們由上文已經(jīng)知道，彎矩由肋的上下緣條來(lái)承擔(dān)，上下緣條產(chǎn)生方向相反的兩個(gè)軸向力來(lái)平衡彎矩，上下緣條產(chǎn)生的軸向力作用在接頭處，由于后墻不能承受緣條傳遞來(lái)的軸向力，所以?xún)蓚€(gè)軸向力經(jīng)過(guò)蒙皮以剪流形式傳遞給后面的翼肋。由此對(duì)機(jī)翼翼肋施加剪力作用，而翼肋的受力我們已經(jīng)在前問(wèn)詳細(xì)討論，在此不再累述。做簡(jiǎn)圖如下：副翼是指安裝在機(jī)翼翼梢后緣外側(cè)的一小塊可動(dòng)的翼面，為飛機(jī)的主操作舵面。飛行員操縱左右副翼差動(dòng)偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩可以使飛機(jī)做橫滾機(jī)動(dòng)。飛行員向左壓駕駛盤(pán)，左邊副翼上偏，右邊副翼下偏，飛機(jī)向左滾轉(zhuǎn)；反之，向右壓駕駛盤(pán)右副翼上偏，左副翼下偏，飛機(jī)向右滾轉(zhuǎn)。副翼繞副翼轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，由下圖可知副翼與機(jī)翼通過(guò)轉(zhuǎn)軸和副翼操縱機(jī)構(gòu)鏈接，其中轉(zhuǎn)軸在①②將副翼收集的氣動(dòng)載荷傳遞給機(jī)翼結(jié)構(gòu)，在③處將副翼上氣動(dòng)載荷引起的鉸鏈力矩傳遞到機(jī)翼結(jié)構(gòu)。接下來(lái)我們就對(duì)集中力還有鉸鏈力矩進(jìn)行分析。副翼現(xiàn)場(chǎng)圖機(jī)翼受力剖面圖（1）軸傳遞集中力圖中①出載荷傳遞分析如下：氣動(dòng)力合力分解為XY向的FX，F(xiàn)Y如右圖所示：（a）FY的分析FY傳遞在副翼轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)轉(zhuǎn)軸傳遞到①出，進(jìn)而傳遞給①處對(duì)應(yīng)的加強(qiáng)肋。忽略前緣閉室，簡(jiǎn)化為単閉室，如下圖：將FY平移至翼盒在該肋剖面處的剛心上，如圖，同時(shí)產(chǎn)生一繞剛心力矩M。FY作為剪力作用在肋平面上，對(duì)薄壁梁產(chǎn)生了剪切和彎曲應(yīng)力效應(yīng)，梁（墻）腹板與力平行，提供支持剛度最大，F(xiàn)Y由梁（墻）腹板來(lái)傳遞，大小分配按剛度分配為原則，里向機(jī)翼根部傳遞過(guò)程后面介紹；彎矩M由封閉盒段來(lái)平衡，由蒙皮和梁腹板組成的単閉室以一圈的剪流的形式來(lái)提供平衡，且q=M/Ω（Ω為2倍閉室面積），蒙皮，梁腹板，提供支反剪流，向根部傳遞過(guò)程前面已有詳細(xì)介紹。（b）FX的分析對(duì)于力FX的討論如圖：FX產(chǎn)生的力有上下蒙皮產(chǎn)生相應(yīng)剪流來(lái)平衡。（②處集中力的傳遞過(guò)程與①處基本類(lèi)似，此處不再單獨(dú)討論。）（c）鉸鏈力矩的分析副翼所在處機(jī)翼的迎角和副翼偏角不為零時(shí)，會(huì)產(chǎn)生鉸鏈力矩。③處依舊為一加強(qiáng)肋，副翼操縱機(jī)構(gòu)提供沿機(jī)翼展向桿力，該桿力由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與后墻的鏈接傳給后墻。桿力同時(shí)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為副翼的偏轉(zhuǎn)力矩，反過(guò)來(lái)，副翼氣動(dòng)力產(chǎn)生的力矩傳遞到該處對(duì)應(yīng)的肋平面上，為一扭矩，為討論方便，忽略剪力的存在，可以考慮該扭矩為一純扭，產(chǎn)生剪流如圖所示：該剪流由蒙皮和梁腹板組成的單閉室以一圈的剪流的形式來(lái)提供平衡。起落架就是飛機(jī)在地面停放、滑行、起降滑跑時(shí)用于支持飛機(jī)重量、吸收撞擊能量的飛機(jī)部件。簡(jiǎn)單地說(shuō)，起落架有一點(diǎn)象汽車(chē)的車(chē)輪，但比汽車(chē)的車(chē)輪復(fù)雜的多，而且強(qiáng)度也大的多，它能夠消耗和吸收飛機(jī)在著陸時(shí)的撞擊能量。 概括起來(lái)，起落架的主要作用有以下四個(gè)： 承受飛機(jī)在地面停放、滑行、起飛著陸滑跑時(shí)的重力； 承受、消耗和吸收飛機(jī)在著陸與地面運(yùn)動(dòng)時(shí)的撞擊和顛簸能量； 滑跑與滑行時(shí)的制動(dòng)；滑跑與滑行時(shí)操縱飛機(jī)。 如下圖所示是起落架位置以及其轉(zhuǎn)軸連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖，以及飛機(jī)起落架承受的載荷傳給機(jī)翼時(shí)載荷的作用位置：起落架承受的載荷傳給機(jī)翼時(shí)可簡(jiǎn)化成垂直于機(jī)翼的力F，力F主要通過(guò)主梁和前梁來(lái)進(jìn)行傳遞，主梁和機(jī)身是固接的，前梁和機(jī)身是鉸接的。力F將會(huì)導(dǎo)致前梁和主梁受剪，主梁還會(huì)承擔(dān)彎矩。力F產(chǎn)生的扭矩將由縱梁和側(cè)肋來(lái)承擔(dān)。下面我們分析剪力、彎矩、扭矩的傳遞。（1）剪力的傳遞：剪力是按剛度分配原則分配到前梁和主梁上的。如下圖所示：前梁處的剪力為F1，主梁處的剪力為F2。前梁和主梁受到的剪力傳給機(jī)身的具體傳遞方式已經(jīng)在第五部分給出。前梁主梁轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸處受到的力傳給主梁和前梁的示意圖：F1F2F（2）彎矩的傳遞：在力F的作用下，會(huì)產(chǎn)生彎矩M。由于前梁鉸接不能傳彎，因此彎矩M主要是通過(guò)主梁傳遞的，主梁的受彎如下圖所示，主梁的彎矩通過(guò)上下緣條的一對(duì)力偶來(lái)平衡，其具體傳遞過(guò)程在第五部分已經(jīng)詳細(xì)介紹。主梁受到由于力F引起的彎矩M的示意圖M上緣條下緣條（3）扭矩的傳遞力F的作用點(diǎn)不在機(jī)翼剖面的重心連成的直線上，因此力F會(huì)對(duì)機(jī)翼產(chǎn)生扭矩Mt。由于扭矩是要翼盒段來(lái)承受，所以扭矩Mt主要是由縱梁和側(cè)肋來(lái)承受。扭矩Mt按剛度分配原則分配到縱梁和側(cè)肋上。縱梁上分配的扭矩Mt1和側(cè)肋上分配的扭矩Mt2滿(mǎn)足Mt1+Mt2=Mt，縱梁和側(cè)肋的受扭如下圖所示?？v梁和側(cè)肋的扭矩傳遞過(guò)程已在第五部分詳細(xì)討論。Mt1q1q1q1q1Mt2q2q2q2q2力F引起的縱梁和側(cè)肋的受扭示意圖根據(jù)我們的分析發(fā)現(xiàn)該機(jī)翼的設(shè)計(jì)符合當(dāng)時(shí)的實(shí)際需要，采用了加工與裝配都比較簡(jiǎn)便的梁式結(jié)構(gòu)，既能夠滿(mǎn)足實(shí)際需求又降低了生產(chǎn)成本?？梢哉f(shuō)是一個(gè)非常成功的設(shè)計(jì)。（1）根據(jù)破損安全多路傳力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，顯然梁式結(jié)構(gòu)以及與機(jī)身對(duì)接處采用集中傳力的接頭都不利于損傷容限設(shè)計(jì)。（2）由于在該機(jī)翼的主梁中采用了30CrMnSiA高強(qiáng)合金鋼，雖然材料的強(qiáng)度很大，但是韌性較弱，材料較脆，而且是主要的承彎部件。由于裂紋而產(chǎn)生的威脅也相應(yīng)增大。一旦裂紋產(chǎn)生，其擴(kuò)展速率較快，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全壽命有很大影響，對(duì)飛機(jī)的飛行安全是極大的隱患。因此用強(qiáng)度適中，韌性較強(qiáng)的合金鋼代替30CrMnSiA高強(qiáng)合金鋼，并采用合理的止裂措施，以減弱結(jié)構(gòu)的安全隱患。36
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