CAGD/CAM在某机机翼上的应用

一、前言某机Ⅲ型机翼(以下简称Ⅲ型机翼)我厂于一九八一年十月从六一一所接受全部图纸技术资料后开始试制的生产准备工作。该机翼结构包括以下主要部分:前梁、前长桁、后长桁、主梁、油箱隔板、前肋、翼肋、整体壁板、蒙皮和普通长桁。并由结构本身构成前后两个整体油箱。Ⅲ型机翼与某机Ⅱ型机翼(以下简称Ⅱ型机翼)相比,理论外形与结构布局相似,但结构更改达70％。为了缩短试制周期,提高试制质量,降低生产成本,发挥CAGD/CAM的技术优势,在Ⅲ型机翼试制的生产准备中应     

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…     

CJ828复合材料垂直安定面结构设计与分析

根据飞机设计手册,并参考相关机型,首先对CJ828垂直安定面的结构进行选型、选材,对垂直安定面采用全复合材料结构设计.然后,根据蒙皮、翼梁、长桁和翼肋的受力特点,初步确定了蒙皮、翼梁、长桁和翼肋的尺寸与铺层顺序.最后,基于PATRAN/NASTRAN有限元分析软件对垂直安定面在单发失效状态下的强度进行校核.分析发现:后梁受载比前梁严重,因此,后梁设计应比前梁强;翼根受载比翼梢严重,因此,根部翼肋应布置得较密.基于上述分析结果,对前梁和普通翼肋的尺寸和铺层顺序进行优化,并对优化后的模型进行强度校核.分析结果显示:拉伸应变、压缩应变和剪切应变都小于设计许用应变值(4 000με),因此,整个垂直安定面的强度满足要求,同时也达到了减轻结构重量的目的.     

从A350XWB看大型客机的选材方向

空客公司认为,A350XWB的选材少了一些教条主义,目的是充分发挥各种材料的优势.在结构材料中,复合材料的结构重量高达53%、包括铝锂合金在内的铝合金占19%、钛合金占14%、钢占6%,其他8%.复合材料主要用于机翼蒙皮、桁条及翼肋,在机身上主要用作蒙皮、机身骨架、隔框及大梁,平尾及垂尾也由复合材料制成.A350XWB的地板梁.翼肋及起落架舱门用铝及铝锂合金制造,钛则主要用作发动机吊挂、连接件以及起落架材料.     

薄蒙皮全胶接整体油箱研制成功

某飞机是近年来研制成功的一种新型、多用途飞机。该机采用整体油箱。油箱的特点是:蒙皮薄仅一毫米,这样的薄蒙皮整体油箱在国内尚无先例,国外也只有“Ⅴ—2”和“富士——700”等少数机种的外部油箱采用,其厚度为1.02毫米;再一突出的特点是:广泛采用了全胶接的连接。采用薄蒙皮整体油箱,对提高飞机的性能有许多优点,但也存在着刚度差、蒙皮不易密封等重大技术难点。为了突破这些难点,在研制中打破了传统的铆接和弹性密封剂密封的方     

基于仿生学的机翼结构刚度和强度设计研究

探讨仿生学及结构仿生学的理论基础,研究将其应用到飞机机翼的结构设计中以提高机翼的结构刚度和强度的方法。主要包含两个方面:一是对肋、梁等零件进行仿生设计分析;二是对承力系统进行整体结构的仿生设计分析。研究内容包含:分析机翼结构受力和传递路径,探讨与机翼结构相似的特定生物系统特征,以确定机翼结构形式、并计算应力、变形等参数,和原型机翼进行比较,最终择优选择设计方案。     

某型飞机机翼整体油箱工艺研究

介绍了某型机机翼整体油箱的研制过程,针对总体气动、结构和使用维护等对整体油箱提出的性能要求,工程部门相应采用严格的环境措施、确保协调精度的预装配措施以及湿连接、密封装配措施等,解决了研制过程中诸多关键难题,保证了整体油箱的研制进度和产品质量,经各种试验检测和试飞考核,该整体油箱质量稳定可靠,性能良好。     

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…     

小鹰-500飞机机翼整体油箱涂胶密封铆接工艺

小鹰-500飞机是石家庄飞机工业有限责任公司和西安飞机设计研究所、中国民航飞行学院合作开发研制的一种4~5座轻型多用途飞机。它的基本型为教练机,可用作农林、环保作业,也可供航空探测、摄影、航空俱乐部及使用或作为军用机。 飞机的油箱分布在左、右机翼前缘与大梁之间的中段,采用整体油箱结构,机翼整体油箱所使用的密封材料是XM22A(用于缝内密封)、XM22B(用于缝外密     

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     

C919大型客机翼身组合体综合验证项目中机身、外翼翼盒大部段成功下线

2013年11月25日,C919大型客机翼身组合体综合验证项目中机身、外翼翼盒总装大部段在中航飞机西飞成功下线。此次下线的C919大客翼身组合体大部段在核心制造技术上实现了多项突破:首次在国产机型上采用激光成型件加工中央翼缘条,首次采用铝锂合金材料加工机身蒙皮,采用20mm超厚机翼蒙皮数控喷丸成形技术、17m机翼折弯长桁加工技术。中国商飞公司副总经理、C919大型客机项目总设计师吴光辉、中航工业副总经理耿汝光及中航飞机西飞总经理何胜强等有关负责人参加了下线仪式。     

一种柔性蒙皮设计技术及其在后缘变弯度机翼结构中的应用

变体飞机可在飞行包线内的不同飞行状态下获得最优气动效能,增强执行多种任务目标的能力,实现变体飞机结构的关键技术之一是柔性蒙皮的设计。本文介绍一种基于可变形蜂窝的柔性蒙皮结构,并研究了这种柔性蒙皮在后缘变弯度机翼结构上的应用,通过仿真分析和全尺寸原理样件地面试验验证,该结构满足真实飞行载荷条件下对变形能力和承载能力的要求。     

结构刚度对翼根螺栓组载荷分布的影响

 由于静不定结构中载荷按刚度分配,对于机翼翼根采用螺栓组连接的结构,其连接螺栓承受的载荷会随结构刚度变化。为考察螺栓载荷随结构刚度的分布特点,结合某新型地效飞行器的机翼结构分析工作,在PATRAN/NASTRAN环境下对该机在翼根附近的主要结构进行了有限元建模。主要研究了因机翼剖面形状导致翼根各处刚度不一致而对螺栓载荷分配造成的影响。另外,考虑到中央翼的桁条对提高其支持刚度也会起到一定作用,因此,比较了中央翼带桁条与不带桁条两种情况下螺栓的受力特性。通过局部模型的有限元分析,总结出一些螺栓载荷的变化规律。得出的结论对于类似的地效飞行器或轻型飞机翼根连接设计具有一定参考价值。     

大型碳纤维复合材料冂形梁的制造

全复合材料垂直尾翼是我国将碳纤维复合材料用于产品主要构件的首次尝试。全复合材料垂直尾翼由碳/环氧蒙皮、长桁、肋和梁组成,它的采用可以使垂尾减轻结构重量15%以上。这种材料的采用将使产品的性能得到一定的改善。 碳纤维复合材料具有可设计性,为大展弦比的机翼、整体机身及高推重比发动机的零件设计提供了可能性。但复合材料的各向异性给设计和制造工艺带来了许多麻烦。大型碳纤维复合材料门形梁的制造涉及到模具、制造工艺、变形等许多问题,必须在分析的基础上,用实验的方法,逐一确定     

一种面向翼面设计的气动弹性分析模型

在翼面早期设计阶段,为了快速有效地评估结构变化对力学和气动弹性特性的影响,亟需一种基于物理特征的结构分析模型.基于对多栅格式弹翼结构典型组件梁、肋腹板和蒙皮建模的相关研究,针对机翼结构,发展了针对梁、肋凸缘以及长桁的建模方法.对模拟边界条件的弹簧的刚度选取进行了详细研究,得到了刚度值的建议选取范围.将等效板模型推广应用...     

太阳能飞机翼肋结构拓扑优化设计

太阳能飞机翼肋结构轻薄且数量众多,其结构形式的合理性对于结构减重、机翼刚度设计等具有重要意义。基于现有太阳能飞机翼肋的结构形式,提出一种翼肋拓扑优化设计方法:首先,应用双向渐进结构优化法(BESO),以单元应力为判断指标,对太阳能飞机典型翼肋进行结构拓扑优化;其次,基于拓扑优化结果对翼肋进行结构细节设计;最后,通过有限元计算,验证翼肋的结构强度、刚度和静稳定性。通过本文方法,能够得到太阳能飞机翼肋更为合理的结构布局。     

十公斤级固定翼无人机全碳纤维机翼设计与应力分析

根据轻型固定翼无人机性能要求,设计了一款最大起飞结构质量为10 kg、质量轻、强度高、刚度高的固定翼无人机全碳纤维机翼;基于气动性能分析和结构几何设计,建立了机翼结构的三维模型;采用"封闭矩形截面缘条"盒式梁结构,增大了机翼的扭转刚度;建立了机翼结构有限元模型,采用最大应力强度准则,对机翼结构的强度、刚度、稳定性进行了校核。对蒙皮碳纤维铺层结构进行了优化。结果表明,结构应力集中区域位于翼梁根部螺栓孔区域,该区域应力水平决定了结构的初始强度;机翼大梁上缘条根部和附近的蒙皮易发生屈曲;优化后蒙皮减重121.6 g,占机翼初始结构质量的11.94%。     

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。     

基于柔性翼肋的变形机翼几何参数设计

为了实现柔性翼肋在机翼结构中的应用,试验分析了柔性翼肋结构的变形效能.推断分析了机翼几何参数(翼面积、展弦比、尖稍比、后掠角)对机翼升阻特性的影响,结合柔性翼肋在机翼中的应用,优化了机翼参数和相应的后缘柔性变形量.实验证明柔性机翼结构的可行性,性能评估证明柔性机翼具有一定的优势.     

整体油箱技术

飞机整体油箱是利用机上的结构空间经过密封用以储存燃油的容器。它有储存燃料多、结构重量轻、改善飞机性能及便于维护修理等优点。在现代飞机设计中都普遍采用整体油箱结构,采用的部位也越来越多,如机翼、机身、尾翼、襟翼等部位。由于它有显著的优点,近年来整体油箱技术发展很快。我部有关厂、所的工人、干部和技术人员以阶级斗争为纲,坚持党的基本路线,遵循独立自主、自力更生的方针,大搞群众运动,开展了整体油箱的设计、制造和试验工作,取得