大型民机复合材料机翼结构设计与分析

大型客机强调安全性、经济性、舒适性和环保性,这些性能上的高要求决定其对复合材料需求的迫切性和必然性.本文基于CJ828双通道宽体大型民机的设计方案,对全复合材料机翼结构进行了详细的总体设计并完成相应结构分析.根据CJ828飞机机翼的结构特征和飞行受力情况,用工程估算方法估算出机翼主承力结构几何尺寸,然后进行结构尺寸优化.对机翼蒙皮,翼肋复合材料层合板给出具体的铺层设计,建立机翼主承力翼盒有限元模型.基于HYPER-WORKS软件平台完成对机翼的静强度分析,并与金属机翼进行性能对比分析.后续完成机翼结构的固有频率计算,最后完成了机翼结构的模态瞬态响应分析.对实际工程中复合材料机翼结构设计有一定的设计参考价值.     

树脂转移成形在飞机主承力构件制造上的应用

树脂转移成形在飞机主承力构件制造上的应用根据美国ＮＡＳＡ的先进复合材料技术（ＡＣＴ）计划，道格拉斯飞机公司正在用树脂转移成形法（ＲＴＭ）制造运输机的机翼结构试验件。该公司用缝编法将石墨纤维制成带有加强肋的蒙皮结构形状。成形时，先将环氧树脂膜片放入成形...     

复合材料大型构件的制造

复合材料在小型飞机的构件上已经获得广泛应用,但在大型部件,特别在主承力构件上的应用一直比较缓慢。最近在美国空军莱特航空研究所材料实验室倡议下制订了复合材料大型飞机机翼结构研究计划(The Composite Large Aircraft Wing Structure Programme简称CLAWS计划),根据这个计划Textron Aerostructures和Rockwell International公司研制了美国空军B-1B飞机的下机翼蒙皮大型复合材料构件。该复合材料构件尺寸为2.44×14.94m。作为机翼的翼型,无论在翼弦方向或翼展方向都是变截面的,内侧厚     

现役飞机铝合金型材的腐蚀分析及防护

对现役飞机结构中铝合金型材腐蚀特点和腐蚀机理进行了分析研究。结合实际维修工作中的经验，提出了飞机结构主体材料铝合金腐蚀损伤部位的修理方法及防腐蚀控制措施。高强度的铝合金是航空工业中使用比 较多的一种材料，主要用来制造飞机结构的承力构件，如飞机的机翼大梁缘条、口盖边框、机身或机翼上的长桁等。由于一些机型受恶劣使用环境的影响，在我国南方一些地区及沿海城市服役的飞机都不同程度地出现了腐蚀现象。如某型水上飞机的翼梁上、下缘条；某型飞机的翼梁腹板、平尾、机翼长桁、梁的缘条、平尾梁缘条等，这些用铝合金材料制…     

钛合金板铆接修理复合材料机身蒙皮分析

波音787飞机的机身蒙皮采用全复合材料,对于复合材料机身蒙皮的修理,波音787结构维修手册给出了明确的修理方案,其中包括复合材料机身蒙皮的钛合金板铆接修理。然而,对维修方案背后的理论依据,即强度、刚度等力学特性要求没有叙述。基于此,本文对复合材料机身蒙皮的钛合金板铆接修理建立了两种维修的三维有限元模型,分析了这两种维修方案母板、补片和填平板的应力大小和应力分布特性。研究表明:复合材料机身蒙皮大的穿透型裂纹钛合金板铆接修理能够满足静强度要求,两种维修方案的钛合金补片破坏源发生在不同位置。     

波音737CL机翼后梁主起落架支撑梁连接处腹板裂纹损伤修理

通过分析波音737CL飞机机翼后梁主起落架支撑梁连接处腹板裂纹损伤的具体情况,详细介绍了几种可选的修理措施,其中重点介绍了山东太古自主设计并获波音公司认可的腹板双搭接修理方案,此修理方案比其他修理方案维修周期短、修理成本低。     

某型飞机金属结构腐蚀损伤复合材料高效原位补强修理

根据某型飞机中央翼端肋附近上壁板蒙皮局部腐蚀损伤情况,制定了合理的腐蚀修理方案．利用现有的修理条件,结合复合材料修理技术成果,完成了上壁板蒙皮局部腐蚀的现场原位修理,首次真正实现了复合材料高效原位修理技术在该型飞机上的推广应用．可为其他现役飞机的维修提供借鉴。     

引进先进战斗机延寿取得重大突破的主要技术途径——耐久性修理是重新赋予飞机生命的修理

对引进先进战斗机延寿工作背景和复杂性进行了论述,通过对外方定寿各个环节的分析研究,针对性地采取了一系列创新的技术措施,及时地发现主承力结构的疲劳薄弱环节,并通过耐久性修理提高了飞机结构的抗疲劳品质,使飞机延寿工作取得重大进展。     

基于手性超结构设计的可变形机翼研究进展

安全、稳定、高效是当前飞机机翼设计领域重点关注的问题.机翼是提供升力的主要部件之一,可变形机翼在改善飞机整体性能方面有巨大潜力.以智能材料为代表的新材料的发展对机翼柔性蒙皮、驱动装置、控制技术以及轻量化结构产生了革命性的变革,拓展了手性拓扑结构的应用范围.基于手性拓扑结构、飞机机翼的气动性能分析、先进的制备工艺等技术而...     

飞机主承力结构细节分析

工程上往往会遇到如飞机、轮船、汽车等大型结构,对这些大型结构进行有限元分析有时须同时考虑整体以及局部。对于大型结构采用较密的网格,这样会耗费大量时间、资源等,有时会导致计算不收敛;对于局部结构须划分较细的网格才能得到局部构件的细节应力。本文采用子结构法（超单元法）对机翼整体模型中的主承力构件梁进行网格细化,其中梁筋条与肋以及梁缘条与机翼蒙皮采用钉元（弹簧元）模拟多钉连接。在危险载荷工况下对梁进行强度校核和钉载分析,结果表明子结构法能很好地反映大型结构的整体以及细节应力分布,钉元法能很好地模拟机翼多钉连接。     

美国B-2轰炸机的发展历程(下)

B-2飞机的结构特点B-2飞机的机翼主要由一根钛合金翼梁和一个在中央段/内翼段贯通的钛合金盒式结构构成。该结构为简单的承力结构件。外翼段为独立的复合材料组件,长19.8米。整体加强蒙皮厚23毫米。左右机翼内形成若干整体油箱,总燃油容量达74844千克。机体后段部分长15.2米,也由复合材料制成。机翼前缘内部是锲形隔板,内填蜂窝状雷达吸波材料,能使电磁波能量在反复折射中消耗掉。整个机翼前缘复盖绝缘材料,发动机舱四周采用耐高温复合材料以使发动机能够埋藏在机翼的中翼段内。这些材料能承受232℃的高温。进气道呈S形,以     

南方航沈阳基地完成吉祥航空首架A320飞机4C/6Y检

<正>4月10日,南方航沈阳维修基地完成了吉祥航空的首架空客A320飞机4C/6Y检及整机退喷漆,工期为20天,相比同级别检修周期缩短了5天,期间还完成了飞机后厕所出气蒙皮、前货舱隔框腐蚀修理等多项结构修理项目。此前,沈阳维修基地已成功为东航、东星航空、金鹿航空和东北     

空客A320系列飞机鲨鳍小翼主结构局部缺失的修复

一架空客A320系列飞机的鲨鳍小翼在翼根部形成贯穿性损伤,远超结构修理手册给出的限制,无对应修理方法。南航沈阳维修基地对其修理关键工艺逐个攻关,如损伤确定、修理工装/模具、打磨、铺层工艺、热压罐固化、质量验证等,完成了世界民用航空维修史上首例A320系列飞机鲨鳍小翼超规范修理。     

机翼整体油箱密封变形机理分析

<正>现代高性能飞机普遍采用机翼整体油箱结构,机翼整体油箱可以增大飞机燃油贮量,增加飞机续航时间、飞机航程,改善飞机的飞行性能。机翼整体油箱的结构除了满足结构设计的强度刚度要求外,还必须满足整体油箱的密封要求,油箱的密封设计与飞机的安全性能是紧密相关的,因此对整体油箱的密封变形进行深入分析,具有非常重要的工程实际意义。1典型盒段整体油箱缝外边缘变形分析整体油箱结构主要由上下蒙皮、桁条、前后梁、普通翼肋、加强翼肋等结构通过铆钉连接而成。由于复合材料整体油箱中蒙皮和桁条采用整体固化成形,不存在密封变形问题,因此主要考虑的是蒙皮壁板和梁、肋骨架之间密封     

某型支线飞机复合材料副翼结构修理研究

某型支线飞机整机大量应用复合材料,副翼(接头除外)更是全复合材料结构。本文主要介绍了该型飞机复合材料副翼的结构修理方案,其中包括机翼后段可维修性结构修理、机翼后段悬挂接头修理件强化、副翼前梁结构修理以及满足修理方案的副翼前梁接头重新设计等,为验证副翼转轴后移的结构修理可行性提供了通用方案,该方案大大缩短了生产周期,节约了生产成本,满足了飞机后续试飞任务的正常执行。     

复合材料加筋板修补性能分析

正目前复合材料在航空航天、船舶、高速列车等领域的使用日益增长,复合材料与传统金属材料相比具有比强度高、比刚度高、良好的抗疲劳性能和抗腐蚀性能等优点。复合材料在飞机上使用比重也在提高。加筋板作为飞机的基础结构也逐步使用复合材料制作。复合材料加筋板主要是由蒙皮和筋条组成。由于复合材料加筋板是重要承力部件,当其内部存在蒙皮分层或筋条脱黏损伤时,为了完全或部分恢复其承载能力,需对加筋板受损部位进行相应修理。     

复合材料越多,所需培训量越大

随着民用飞机上复合材料部件数量的增加,对于机械师相关的技能要求也会增加,未来可能会出现与焊接工种类似的复合材料维修资格证书。波音公司高级副总裁迈克·拜尔称,波音7E7的飞机结构将大量采用复合材料,其中包括货舱门,因而波音7E7飞机所需维修费用比传统的金属蒙皮飞机低很多。如果波音7E7项目取得成功,它将成为复合材料应用的领先者。波音7E7有50%的飞机结构(按重量计算)采用复合材料,而波音777只有10%。据称,除了机身(包括桁条、隔框和蒙皮)由复合材料制造外,波音7E7机翼的桁条、翼梁和蒙皮也采用复合材料,甚至翼肋也要采用复合材料…     

机翼盒段结构优化分析

机翼在飞机飞行过程中产生升力,是飞机能够飞行的根本保障。翼盒是机翼的主要承力部件,承受机翼上产生的所有载荷。所以翼盒的结构设计,对机翼甚至整个飞机的影响有着至关重要的作用。好的结构设计不仅能够保证机翼产生正常的气动升力,以及机翼内系统的正常运作,而且能够充分发挥材料的性能优势,减轻结构重量。因此,结构优化设计技术开始广泛被使用。总结翼盒优化的工作,包括不同的结构布局形式,不同的气动压心位置,不同的发动机吊挂位置以及翼盒不同位置的结构尺寸优化,分析影响翼盒结构设计的因素,为机翼结构的初步设计打好基础。     

国航西南公司维修基地攻克飞机氧气瓶磷化难关

中国国际航空西南公司飞机维修基地攻克了波音系列飞机金属氧气瓶内腔磷化处理难关。截至到2002年11月巧日,该基地已成功修理波音757飞机氧气瓶37个,满足了航线需求,节约送修费11万元。目前,该基地已将此项技术正式投入生产,将积压的氧气瓶全部进行了修理,同时已将修理业务扩展到波音、空客系列所有金属气瓶的内腔防腐处理。(程敏)国航西南公司维修基地攻克飞机氧气瓶磷化难关@程敏     

大型飞机复合材料主结构的设计与发展

近几年,国外对低成本、高性能复合材料结构在大型飞机上的工程应用进行了广泛深入研究,取得了大量有工程应用价值的研究成果,具体体现在新设计飞机主要承力部件大量应用先进复合材料结构,如A380复合材料中央机翼、A400M复材翼面与机身、波音787复合材料机翼等。