第六讲平直机翼的传力分析
ANSYS实例分析-飞机机翼
ANSYS实例分析 ——模型飞机机翼模态分析 一，问题讲述。 如图所示为一模型飞机机翼，其长度方向横截面形状一致，机翼的一端固定在机体上，另一端为悬空自由端，试对机翼进行模态分析并显示机翼的模态自由度。是根据一下的参数求解。 机翼材料参数：弹性模量EX=7GPa；泊松比PRXY=0.26；密度DENS=1500kg/m3。 机翼几何参数：A(0，0)；B(2，0)；C(2.5，0.2)；D(1.8，0.45)；E （1.1，0.3）。 问题分析 该问题属于动力学中的模态分析问题。在分析过程分别用直线段和样条曲线描述机翼的横截面形状，选择PLANE42和SOLID45单元进行求解。 求解步骤：
第1 步：指定分析标题并设置分析范畴 1.选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title 2.输入文字“Modal analysis of a model airplane wing”，然后单击OK。 3.选取菜单途径Main Menu>Preferences. 4.单击Structure选项使之为ON，单击OK。主要为其命名的作用。 第2 步：定义单元类型 1.选取菜单途径:Main Menu>Preprocessor>Elemen t Type>Add/Edit/Delete。 2.Element Types对话框 将出现。 3.单击Add。Library of
Element Types对话框将出现。 4.在左边的滚动框中单击“Structural Solid”。 5.在右边的滚动框中单击“Quad 4node 42”。 6.单击Apply。 7.在右边的滚动框中单击“Brick 8node 45”。 8.单击OK。 9.单击Element Types对话框中的Close按钮。 第3 步：指定材料性能
从力学的角度简述飞机机翼的设计特点
从力学的角度简述飞机的部分设计特点 潘航093608 航空航夭技术是21世纪人类在认识自然和改造自然的过程中最活跃、发展最迅速、对人类社会生活最有影响的科学技术领域之一，也是表征一个国家科学技术先进性的重要标志。飞机的出现与军事应用密切相关，其巨大进展使军事装备和军事技术发生了根本性的变化，使战争从平面向立体转化，战争的格局发生巨大变化:飞机在战争中执行拦击、侦察、轰炸、攻击、预警、反潜、电子干扰以及运输、空降等任务。此外，在12世纪的今天，飞机广泛运用于民航空运，大大的方便了人们的交通，节约了不少时间。可是飞机到底是怎么升起来的呢？ 飞机的机翼为什么会设计成那样呢？下面我们将从力学的角度来简单分析飞机的某些部分的设计特点。 首先我们先来了解一下飞机的飞行原理。1783年，瑞士著名科学家D.Bernoulli建立了著名的伯努力定律：随着流体流速的增加，其压力减小。细心的人们会发现，机翼的上表面总是凸起的，空气流到机翼的前缘，分成上下两股流过机翼，而后又在机翼后缘处重新汇合往后流去。根据伯努利定律，我们可以知道具有上凸表面的翼型在空气中运动时，流管变细，空气在上表面速度较大，而机翼下表面，气流受到阻挡，流管变粗，速度较小，上下表面的气流对机翼产生的压力不同，这个压力差就是气流产生的向上的升力。所以飞机的机翼表面面积较大，这能够提高与空气接触面积，增大升力。而一般上表
面都是凸起的，而下表面相对来说要平点，这样来看，只要飞机能够达到一定的速度，空气流速足够大，产生的压力差就足够大，以至于能够承载很多人或者货物，才能够在大气中自由飞行。 从外形上来看，机翼由副翼、襟翼和扰流板组成。副翼是在最外侧的上表面，它可以上下偏转，使飞机机翼两边受力不一样，从而使飞机倾斜或滚转，可以使飞机在空中飞行中改变飞行方向。襟翼是装在机翼前缘或后缘的可动翼片。 它可以改变剖面的形状，可增加机翼的面积，使机翼跟空气接触的面积增大，也增大了升力。它也能尽可能的保持层流流动，在环绕机翼的气流中，它增加一股喷气气流。因此，放下襟翼可以使升力系数大大增加，也缩短了起飞和着陆距离。机翼前缘的活动面称为“缝翼”，当它向前移动时在机翼前部会出现一道缝隙，使气流由翼下流到机翼的上表面，这使上表面的气流加速，同时消除了上表面后部形成的大部分气流漩涡，增加了飞机的升力。而机翼内侧的上表面是扰流板，当它向上打开时，可增加飞机的阻力，同时减少飞机的升力。在着陆时，它能使飞机在空中迅速降低速度，以空气动力制动飞机。而如果只有一侧机翼的扰流板打开，它就可以使飞机倾斜，从而可以改变飞机的倾斜方向。 那么飞机在飞行中会受到哪些阻力呢？第一就是摩擦阻力，空气有粘性，它使流过飞机表面的气流受到阻滞而产生阻力，根据力的作用和反作用原理，受阻滞的空气必然会给机翼一个与飞行方向相反的作用力，这就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小与飞机表面和空气的接触
机翼分析
B－2隐形战略轰炸机 一、飞机简介： B－2隐形战略轰炸机是冷战时期的产物，由美国诺思罗普公司为美国空军研制。1979年，美国空军根据战略上的考虑，要求研制一种高空突防隐形战略轰炸机来对付苏联90年代可能部署的防空系统。1981年开始制造原型机，1989年原型机试飞。后来对计划作了修改，使B－2轰炸机兼有高低空突防能力，能执行核及常规轰炸的双重任务。 二、飞机整体结构： 飞机三视图和飞机内部结构剖析（图下）
三、飞机机翼结构分析： B－2轰炸机采用翼身融合、无尾翼的飞翼构形，其机体扁平，采用翼身融合的无尾（无垂直尾翼）的飞翼构型，机翼前缘为直线，交接于机头处，机翼后掠33度，飞机头部到翼尖成锐角，机翼后缘成双“W”形（锯齿形）有8个操纵面（6个升降副翼，2个阻流方向舵），巨大的锯齿状后缘由10条直的边缘组成，翼展尺寸为52.43米机翼前缘交接于机头处，机翼后缘呈锯齿形。机身机翼大量采用石墨/碳纤维复合材料、蜂窝状结构，表面有吸波涂层，发动机的喷口置于机翼上方。这种独特的外形设计和材料，能有效地躲避雷达的探 测，达到良好的隐形效果。 形尾翼原始设计 是专门为高空飞 行设计的，能够 满足高空阵风载 荷的需求，但不 适应于低空阵风 载荷的需求。飞 机主翼的设计进 行了重大改动， 因为空军不仅要 求飞机能从高空 突入，而且还要 能超低空突防， 从而带来了提高 飞机升力、增强
机械结构强度、进一步降低其雷达反射截面积等一系列问题，使飞机的设计历经数年才得以定型。B-2飞机的结构设计是基于满足阵风载荷(又称突风载荷)标准进行设计的，航空历史上仅有几种型号的飞机是按阵风载荷需求设计的，大部分军用飞机是根据机动载荷(又称惯性载荷)需求而设计。 机翼结构为单块式。从构造上看，单块式机翼的长桁较多且较强；蒙皮较厚；长桁、蒙皮组成可受轴向力的壁板。当有梁时，一般梁缘条的剖面面积与长桁的剖面面积接近或略大，有时就只布置纵墙。为了充分发挥单块式机翼的受力特点，左、右机翼一般连成整体贯穿机身。但有时为了使用、维护方便，在展向布置有设计分离面。分离面处采用沿翼箱周缘分散连接的形式将机翼连为一体。 单块式机翼的上、下壁板成为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好(这点对后掠机翼很重要)。同时由于结构分散受力，能更好地利用剖面结构高度，因而在某些情 况下(如飞机速度较大时)材料利用率较高，重量可能较轻。此外单块式机翼比梁式机翼生存力强。它的缺点是不便于开口 （Boeing）波音747 SP 一、飞机名称： 波音747 SP 波音747，又称为“珍宝客机”（Jumbo Jet），是一种双层客舱四发动机飞机，是世界上最易识别的客机之一，亦是全世界首款生产的宽体民航客机，由美国波音民用飞机集团制造。波音747原型大小是1960年代被广泛使用的波音707的两倍。1965年8月开始研制，自1970年投入服务后，一直是全球最大的民航机，垄断着民用大型运输机的市场，到A380投入服务之前，波音747保持全世界载客量最高飞机的纪录长达37年。 二、飞机整体结构：
物理关于飞机的机翼的学习报告范文
物理关于飞机的机翼的学习报告范文篇一：飞机机翼力学分析报告 飞机机翼力学分析报告 飞行器制造 083614 孙诚骁 一概述 机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。 1. 受力形式 机翼主要受两种类型的外载荷： 一种是以空气动力载荷为主，包括机翼结构质量力的分布载荷； 另一种是由各连接点传来的集中载荷。这些 外载荷在机身与机翼的连接处，由机身提供的支反力取得平衡。 2. 主要单元 纵向元件有翼梁、长桁、墙(腹板) 横向元件有翼肋(普通翼肋和加强翼肋) 以及包在纵、横元件组成的骨架外面的蒙皮 二建立实体模型
机翼型号：NACA 2414；矩形翼共5根肋，间距100mm，弦长550mm，梯形翼共12根肋（包括与矩形翼重复的翼肋），间距100mm，翼梢弦长318mm，前缘直径8mm，厚度1mm 通过向patran软件导入翼型初始模型，运用patran的3d建模功能，对初始模型添加后墙，前缘和主梁，最后得到3d 机翼模型 三有限元划分 对已经建立好的机翼模型进行网格划分，后墙及翼肋后半部分采用粗粒度三角单元网格，value值采用15 。翼肋前半部分、前缘采用细粒度三角单元网格，value值采用10。主梁采用实体网格，采用自动生成的value。划分成功后删除重复节点就得到了分析模型。 四加载 网格划分完成之后对其进行加载：支撑条件为翼根固结，受力形式为翼肋和梁交线中点处受到Z轴方向升力。 机翼上气动载荷分布表（表中编号X的意义为翼根处翼肋的右边第X根翼肋） 五材料性能及属性 单元类型 材料属性表 运用配套的nastran软件对机翼进行计算，主要计算量有总体应力，主梁应变，翼肋的面应力
飞机机翼浅析
飞机机翼结构浅析 摘要 飞机发明人美国人莱特兄弟说“每只鸟都是一名特级飞行员，谁要飞行，谁就得模仿鸟”的论述，对鸟的飞行动作，作了更仔细的观察研究，于1903年成功地发明了世界上有动力、可操纵的飞机，成为世界公认的飞机发明人。飞机机翼结构和升力产生的机理与鸟翼的结构及产生升力的原理基本上是一致的。飞机在发动机驱动下向前飞行时，流过上下翼面气流的流速不一致，上翼面流速快于下翼面，造成上翼面空气压力低于下翼面，从而使机翼产生升力，当升力大于飞机的重力时飞机就能升空飞行了。由此可见机翼的作用非同寻常，下面我们来看一下究竟。本文主要介绍机翼的功用、机翼的设计标准以及对机翼典型零件的分析来对机翼的构造和翼型原理有一个更清楚的认识。 关键词：机翼功用、机翼设计、副翼、机翼元件 Abstract: The Wright brothers invented the airplane who said Americans "Each bird is a super pilot, who will fly, who have to imitate the birds," the exposition of the birds flying, made a more detailed observational study, in 1903 successfully invented the world have power, maneuverability of aircraft, aircraft, the world recognized inventor. Aircraft wing structure and mechanism of lift generated by the structure of bird wings and produce lift are basically the same principle. Engine-driven aircraft in forward flight, the flow velocity of the upper and lower wing surface flow is inconsistent, on the wing faster than under the wing surface flow, causing surface air pressure below the wing under the wing surface, so that the wings produce lift, when greater than the gravity lift aircraft flying off the aircraft will be able to. This shows an unusual wing, let's look at what had happened. This paper describes the function of the wing, the wing's design standards and analysis of typical parts of the wing to the wing structure and airfoil theory have a better understanding. Key words: Function of the wing, wing design, flaps, wing components.
专题三 齿轮传动受力分析
专题三齿轮传动受力分析 摘要：通过对常见齿轮传动的受力分析，解决定轴齿轮传动及齿轮轴受力方向的判别问题，概括并总结常见齿轮传动受力方向、齿轮旋转方向判断的规律。 关键词：齿轮传动啮合点圆周(径向、轴向)力 1引言 齿轮传动是现代机械中应用最为广泛的一种机械传动形式，是利用齿轮副来传递运动和力的一种机械传动。在工程机械、矿山机械、冶金机械、各种机床及仪器、仪表工业中被广泛地用来传递运动和动力。齿轮传动除传递回转运动外，也可以用来把回转转变为直线往复运动。因此，正确判断齿轮传动受力方向、齿轮旋转方向以及齿轮轴受力方向很重要。 2 常见齿轮传动的类型 直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。 3 齿轮传动的径向力、圆周力和轴向力 齿轮转动时根据齿轮传动的类型，会产生径向力、圆周力或轴向力。径向力由啮合点指向齿轮回转中心的力，也就是沿直径方向的力。常用Fr表示。圆周力是啮合点处沿圆周方向的力，也就是啮合点处沿切线方向的力。也称为切向力。一对啮合传动的齿轮副中，主动齿轮圆周力的方向与该点的线速度方向相反，从动齿轮圆周力的方向与该点的线速度方向相同。用Ft表示。轴向力就是沿着齿轮轴向方向的力。其方向由齿轮的旋向及回转方向共同决定。用Fa 表示。 4 常见齿轮传动的受力分析 4.1直齿圆柱齿轮传动受力分析
如图1所示，一对直齿圆柱齿轮传动，如果齿轮Z1是主动轮，其旋转方向是逆时针，其受力分析如图1。 （1）分力方向 径向力Fr:由啮合点指向各自齿轮的回转中心（齿轮轴线）。Fr1与Fr2方向相反。圆周力Ft:主动轮所受圆周力与啮合点处切向速度方向相反（阻力）；从动轮所受圆周力与啮合点切向速度方向相同（动力）。直齿圆柱齿轮传动轴向力Fa:无。 （2）分力大小 根据共点力系平衡原理，有：Fr1=－Fr2，Ft1=－Ft2，无轴向力。 4.2 斜齿圆柱齿轮传动受力分析 （1）齿轮轮齿旋向判别 正确判别斜齿圆柱齿轮轮齿旋向是进行齿轮受力分析以及判别齿轮旋转方向的基础。旋向问题，还有蜗轮、蜗杆以及螺纹等。笔者把有关旋向问题统一归纳成“八”字法。即“轴线放水平，旋向看八字”，所谓“八”字法就是：让要判别的齿轮、蜗轮、蜗杆及螺纹的轴线水平，齿线（螺旋线）的倾斜与八字的笔画比较，是左笔画就是左旋，右笔画就是右旋。(或者沿着齿轮轴线的方向看，哪边的螺旋线高，就是相应的旋向，即如果沿着齿轮轴线的方向看，左边的螺旋线高，则该齿轮为左旋，否则，为右旋。) 需要注意：斜齿轮左右旋配对用，蜗轮蜗杆齿旋同向走。（一般在题目中只给出一个齿轮或蜗杆的旋向） （2）左右手螺旋法则 已知斜齿轮（或蜗轮、蜗杆）轮齿的旋向及齿轮旋转方向，用左右手螺旋法则判断斜齿轮（或蜗轮、蜗杆）的受力方向。方法：主动齿轮轮齿右旋，伸右手，四指绕轴并指向与齿轮回转方向一致，大拇指指向为齿轮所受轴向力方向。从动齿轮所受轴向力方向与主动齿轮轴向力方向相反。 （3）斜齿圆柱齿轮受力分析
波音777飞机的机翼结构分析
波音777飞机的机翼结构分析 机翼设计 波音777飞机的机翼是在改进757和767设计的基础上，将777增加了机翼的长度及厚度。这种先进的机翼提高了飞机的巡航速度，增加了飞机的爬升能力和飞行高度，并且能在许多高海拔和炎热地区满载乘客和货物起降。 加仑(117335升)，777-200LR环球飞机的载油量为53440加仑(202287升)。 在航空公司的协助下，波音把777的翼展加大到了199英尺11英寸(60.9 米)，优化了机翼的性能。
777-200LR和777-300ER的机翼加装了6.5英尺长的斜削式翼尖，提高了机翼的整体气动性能。斜削式翼尖有助于缩短起飞滑行距离、提高爬升性能并降低油耗。 材料 777的几款机型采用了重量轻、成本低的新型结构材料。例如，在机翼上部蒙皮和桁条采用经过改进的7055铝合金，这种材料比其它合金具有更大的抗压强度，能减轻重量，抗腐蚀性和疲劳强度也有所提高。 在 777飞机上，重量更轻的先进复合材料开发和生产取得了明显进展。在垂直和水平尾翼上采用了碳纤维增强型树脂材料。客舱的地板横梁也是由这些先进复合材料制成的。 复合材料还被用于整流罩等辅助结构上。复合材料(包括树脂和粘结剂)占777飞机结构重量的9%，而在其它波音喷气机上约为3%。 波音公司的方案是采用71.30米的加长型机翼，新机翼的翼展将比波音747-8飞机的宽3.05米。另一项新工艺是将原来的金属机翼改为碳纤维增强复合材料机翼。较大的翼展将提高波音777-8X/-9X的升力，复合材料机翼在增加强度的同时也降低了新机型的空重。波音公司初步估计，在航程小于14800千米/时，波音777-9X飞机的最大起飞重量至少能达到753000磅（约342吨）。这将有效地稳固该系列飞机的市场竞争力，并在上述航程区间内保持对现有机型的载运能力的领先优势。 波音777X项目将采用新型碳纤维复合材料制造的机翼，这也包含3中方案：翼展71.1米加后掠式小翼（raked wingtip）、65米翼展加融合式翼梢小翼（blended winglets）、68.6米翼展架融合式翼梢小翼。 碳纤维复合材料机翼可以使机翼面积较波音777-300ER及-200LR增加约10%，从而降低进近时的速度并减少噪音。 如果采用71.1米的翼展，那么波音777对应的机场飞行区等级将由E提高到F，也就是波音747-8及空中客车A380的使用等级。 777飞机的机翼是迄今为止亚音速民用飞机中气动效率最高的。在改进757
北航固体力学报告
固体力学课程报告《加筋壁板结构热屈曲分析方法》 姓名： 学号： 2013年12月
加筋壁板结构热屈曲分析方法 1，绪论 高超声速技术综合了航空航天领域内诸多学科的新技术，为未来航空航天领域的重要研究发展方向，被认为是既隐身技术之后的又一重点技术。高超声飞行器以高速在大气内飞行时，周围的空气受到压缩并产生巨大的摩擦作用，使飞行器的动能大部分转化为热能。如在飞行中，机身前缘和机翼前缘等部位受到严重的气动加热，温度急剧升高，可达1400℃以上，大面积气动再入温度也在400℃～1100℃。如果不进行热防护，飞行器内部的诸多设备与系统将暴露在高温下，导致其失效并产生机毁人亡的严重后果。高超声速巡航飞行器在大气层中飞行时间长，加热总量巨大。而弹道导弹等以高初始动能进入大气层中，再入过程气动加热同样十分严峻。 近中期高超声速飞行器常用材料由镍基合金、金属间化合物、陶瓷纤维增强的金属基复合材料、陶瓷及碳碳复合材料和轻质隔热材料等。常见防热结构可分为如下几类：复合材料热结构、陶瓷防热结构（包括刚性陶瓷防热瓦、柔性隔热毡、盖板式防热结构、壳式防热瓦和整体多元陶瓷复合防热结构）、金属防热结构（包括金属薄壳防热瓦、金属盖板热屏蔽式防热结构和金属多层壁式防热结构）以及主动冷却防热结构。 复合材料加筋板是近代飞机和复合材料航天器结构中最重要的结构形式之一。该结构不仅保持了复合材料所具有的比强度高和比刚度高等优点，薄板与加强筋的组合方式还极大地提高了板壳结构的后屈曲承载能力，比单纯增加板壳厚度更为经济。在翼面上取相邻翼肋间的蒙皮壁板，忽略蒙皮的微曲率和桁条间的不平行度，则可认为是横条相互平行的纵向加筋平板。通过增加筋条来提升板的失稳应力和提高板的承载能力。加筋板作为飞机机身、机翼的典型结构，在受轴压载荷作用下，其典型的失效方式是失稳。对于常规环境下的结构稳定性研究已经非常成熟，利用目前如ABAQUS，ANYSIS以及Nastran等一些有限元计算软件能够十分有效的模拟结构的屈曲响应，然而对于热环境下的结构稳定性研究相对欠缺。2，加筋壁板结构热屈曲分析相关理论 高超声速飞行器在高速飞行中，不可避地出现气动加热问题。气动加热即是研究高超声速高温气流的传热问题。传统航天器与高超声速吸气式飞行器的表面气动加热情况有很大差别。受到高速气流作用的高速飞行器，气流带来的热量一部分以辐射能的形式散射回大气空间，一部分将被结构吸收，使得结构将承受上千度的高温，这一过程包括了热能传递的三种方式。
飞机机翼力学分析报告
飞机机翼力学分析报告 飞行器制造083614 孙诚骁一概述 机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。 1.受力形式 机翼主要受两种类型的外载荷： 一种是以空气动力载荷为主，包括机翼结构质量力的分布载荷； 另一种是由各连接点传来的集中载荷。这些外载荷在机身与机翼的连接处，由机身 提供的支反力取得平衡。 2.主要单元 纵向元件有翼梁、长桁、墙(腹板) 横向元件有翼肋(普通翼肋和加强翼肋) 以及包在纵、横元件组成的骨架外面的蒙皮 二建立实体模型 机翼型号：NACA 2414；矩形翼共5根肋，间距100mm，弦长550mm，梯形翼共12根肋（包括与矩形翼重复的翼肋），间距100mm，翼梢弦长318mm，前缘直径8mm，厚度1mm 通过向patran软件导入翼型初始模型，运用patran的3d建模功能，对初始模型添加后墙，前缘和主梁，最后得到3d机翼模型 三有限元划分 对已经建立好的机翼模型进行网格划分，后墙及翼肋后半部分采用粗粒度三角单元网格，value值采用15 。翼肋前半部分、前缘采用细粒度三角单元网格，value值采用10。主梁采用实体网格，采用自动生成的value。划分成功后删除重复节点就得到了分析模型。 四加载 网格划分完成之后对其进行加载：支撑条件为翼根固结，受力形式为翼肋和梁交线中点处受到Z轴方向升力。
机翼上气动载荷分布表（表中编号X的意义为翼根处翼肋的右边第X根翼肋） 五材料性能及属性 单元类型 材料属性表 运用配套的nastran软件对机翼进行计算，主要计算量有总体应力，主梁应变，翼肋的面应力
结构力学在机身结构传力分析中的应用
上海第二工业大学 《飞机原理与构造》小论文 结构力学在机身结构传力分析中的应用 11机自A1 20114810336 潘磊
在分析机身结构中的结构力学时，我们应知道机身的整体重要性。机身的设计时，其外载荷主要为集中力。分别为空气动力载荷，质量力，其他部件传来的载荷，增压载荷。所以机身的整体结构受力分析，我们就是围绕这几个力来展开来分析。 机身结构的组成我们由隔框，长桁与桁梁，蒙皮组成。首先隔框主要是将装载的质量力和其他部件的载荷，经过接头传递到机身结构上的集中力加以扩散，然后以剪流的形式传递给蒙皮。同时长桁对蒙皮有支持作用，提高蒙皮的受压，守剪失稳临界应力。同时蒙皮承受的载荷为局部空气动力。 然后，我们主要研究一下几种常见的典型受力机身结构，他们分别为桁梁式，桁条式和硬壳式。 正如上图所示，桁梁式的这种结构的机身，弯曲引起的轴向力主要由桁梁承受，
蒙皮和长桁只承受很小一部分的轴力，而与此同时剪力全部由蒙皮承受。桁条式的机身结构弯曲产生的轴向力由桁条与较厚的蒙皮组成的壁板来承受，而同时剪力仍然全部由蒙皮承受。所以我们也统称这两种结构形状为半硬壳式。接下来要研究的是硬壳式，我们从图中发现，这种结构的特点是没有纵向构件，蒙皮承受全部全部的弯力，剪力扭载荷形成的全部轴力和剪力。这是这三种飞机结构的主要力学特性的分析。接下来我们重点讨论机身结构的传力分析。 机身的结构的受力分析，主要是分析讨论集中力和力矩的传递。在下图当中我们主要讨论的是一个垂直集中力P Z对不同结构的飞机机身的受力分析。图示是一个机身的加强隔框，该加强隔框受到接头传来的P Z力，有向上移动的趋势，对此桁条起不了直接的作用，而是由蒙皮通过沿着框缘的连接铆钉给隔框支反剪流q。而同时q的分布和该框平面机身壳体上所受的正应力面积的分布有关。对于桁条式机身而言，假设只有桁条承受正应力，而蒙皮只受剪切时，剪流沿着周缘按阶梯分布。如果蒙皮也受正应力，则成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接，蒙皮因剪流q受剪时，将两种支反剪流平衡，也就是蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉，压轴向力。所以最后可得知，P Z在机身结构中传递时，沿某一剖面上各个长桁上的轴力分布如图所示。图中可以明确看到一个空间薄壁在受到一个集中力后，梁内的剪力以及由弯矩引起的轴向力的分布。
飞机机翼结构分析
飞机机翼结构分析 前言 飞机机翼结构分析实根据发《飞机结构强度》一书中第三章的内容，本文主要论述了飞机机翼的功用及翼面结构。机翼由副翼前缘缝翼襟翼扰流板组成，从机翼的空气动力载荷到机翼的总体受力，能够更深入更全面的了解机翼了解航空领域所涉及学科的基础知识基础原理及发展概况，对开拓视野，扩大知识面以及今后的学习和工作都有帮助。 1.1机翼的功用 机翼是飞机的一个重要部件，其主要功用是产生升力。当它具有上反角时，可为飞机提供一定的横侧安定性。除后缘布置有横向操纵用的副翼、扰流片、等附翼外，目前在机翼的前、后缘越来越多地装有各种形式的襟翼、缝翼、等增升装置，以提高飞机的起降或机动性能。机翼上常安装有起落架、发动机等其它部件。现代歼击机和歼击轰炸机往往在机翼下布置多种外挂，如副油箱和导弹、炸弹等军械设备。机翼的内部空间常用来收藏起落架或其部分结构和储放燃油。特别是旅客机，为了保证旅客的安全，很多飞机不在机身内贮存燃油，而全部贮存在机翼内。为了最大限度地利用机翼容积，同时减轻重量，现代飞机的机翼油箱大多采用利用机翼结构构成的整体油箱。此外机翼内常安装有操纵系统和一些小型设备和附件。 1.2翼面结构设计要求 1.气动要求 翼面是产生升力主要部件，对飞行性能有很大的影响，因此，满足空气动力方面的要求是首要的。翼面除保证升力外，还要求阻力尽量小﹙少数特殊机动情况除外﹚。翼面的气动特性主要取决于其外行参数﹙如展弦比、相对厚度、后掠角和翼型等﹚，这些参数在总体设计时确定；结构设计则应强度、刚度及表面光滑度等方面来保证机翼气动外形要求的实现。 2.质量要求 在外形、装载和连接情况一定的条件下，质量要求时翼面结构设计的主要要求。具体地说，就是在保证结构完整性的前提下，设计出尽可能请的结构。结构完整性包含了强度、刚度、耐久性和损伤容限等多方面内容。 3.刚度要求 随着飞机速度的提高，翼面所受载荷增大，特别对于高机动性能歼击机和高速飞行的导弹；由于减小阻力等空气动力的要求，翼面的相对厚度越来越小，再加上后掠角的影响，导致翼面结构的扭转刚度、弯曲度将越来越难保证，这些均将引起翼面在飞行中的变形增加。高速飞行时，很小的变形就可能严重的恶化翼面的空气动力性能；刚度不足还会引起震颤和操纵面反效等严重问题。因此，对高速飞机和导弹，为满足翼面的气动要求，保证足够的刚度十分重要。 4.气动加热要求 一般亚音速飞行器，所选用的结构材料是常用金属及非金属材料，不必考虑温度对材料的影响。高速飞行时，翼面将受到气动加热的影响，尤其是翼面前缘的起动加热问题尤为严重。因此当以大马赫数的速度飞行时，还要考虑气动加热对结构强度和刚度的影响。 5.使用维修要求 翼面结构应便于检查、维护和修理。翼面内部通常铺设有相当数量的操纵系统零部件、燃油管路、电气线路和液压管路等，对这些系统和线路需要经常检查调整。当机翼结构作为整体油箱舱使用时，必须保证燃油系统工作的高度可靠性，包括油箱的密封可靠。对所有要
飞机气动设计分析报告
飞机气动设计分析 ——由图-22M和B-1B浅析现代超音速轰炸机设计 SYXXXXXXXXX 一、超音速轰炸机简介 众所周知，轰炸机是用于从空中对地面或水上目标进行轰炸的飞机，具有载弹量大，飞行距离远的特点。飞机开始投入战争后不久，便出现了专门用于对地面实施轰炸的轰炸机。一二次世界大战期间，轰炸机得到迅速发展和广泛使用，以美国B-17、B-29为代表的全金属四发重型轰炸机的出现是轰炸机发展到新水平的标志，这时的轰炸机载弹量可达8至9吨，航程在5000公里上下。战后，航空进入喷气时代，轰炸机也不例外，在现代喷气式轰炸机问世以来的50多年里，轰炸机的发展已经经历了三个明显的阶段（如图1所示）： 图1 喷气式轰炸机发展的三个阶段 第一阶段是上世纪60、70年代出现的亚音速喷气式轰炸机，以苏联图-16（我国轰六的原型）、英国的三V轰炸机(“胜利”、“火神”、“勇士”)、美国B-47和B-52等为代表。这一时期，飞机设计上的主要特点是以喷气动力取代螺旋桨动力，首先解决的是有无问题，在飞机的外形和结构设计上与之前的螺旋桨动力轰炸机并无较大区别。这类轰炸机由于飞行速度较慢，雷达散射截面积较大，在完整的现代防空体系面前不堪一击，突防能力较弱，但到目前为止仍有很大一部分的亚音速轰炸机在各国空军服役。 第二阶段是上世纪70、80年代出现的超音速轰炸机。超音速轰炸机往往采用了变后掠翼设计，解决了超音速轰炸机研制初期如B-58轰炸机遇到的速度与航程间的矛盾，这一阶段的代表是美国B-1B和苏联图-160、图-22M等。超音速战略轰炸机的出现使得战略轰炸机的突防能力大大增强，打击能力也相应提高。 第三阶段是上世纪末出现的隐身轰炸机，使轰炸机的战场生存能力和威慑力得到更大的提高。目前，隐身战略轰炸机只有美国的B-2一种。
飞机机翼翼梁的结构分析和修理设计
飞机机翼翼梁的结构分析和修理设计
目录 1引言 (8) 2飞机翼梁的结构分析 (8) 2.1翼梁的结构组成 8 2.1.1翼梁缘条 10 2.1.2翼梁腹板 10 2.2翼梁的受载特点 10 2.3翼梁的布置 11 3故障诊断 (12) 3.1超声波探伤 12 3.1.1超声波探伤设备 12 3.1.2超声波探伤的工作原理 (12) 4故障修理 (13) 4.1翼梁缘条的修理 13
4.1.1缺口的修理 13 4.1.2裂纹的修理 14 4.1.3断裂的修理 15 4.2翼梁腹板的修理 19 4.2.1裂纹的修理 19 4.2.2破孔的修理 20 4.2.3切割的修理 21 5校核强度 (22) 5.1梁缘条修理时的强度计算 22 5.2 腹板修理时的强度计算 (25) 结束语 (26) 参考文献 (27)
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论
文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
A380飞机设计特点分析报告
A380飞机设计特点分析 情报组
科技信息档案室2005.9.21
目录 1. 引言 (1) 2. 项目进度 (1) 3. 设计特点 (2) 3.1 操纵面 (2) 3.2 结构 (2) 3.3 起落架 (2) 3.4 动力装置 (3) 3.5 座舱 (3) 3.6 系统 (3) 3.7 电子设备 (4) 3.8 几何尺寸 (4) 4. 先进的气动技术 (5) 4.1 选择最佳机身截面 (5) 4.2 机体CFD优化设计 (5) 4.3 精心的机翼设计 (6) 5. 新材料的应用 (7) 5.1 先进新型金属材料仍占主导地位 (7) 5.2 复合材料用于大型结构件的技术突破 (8) 5.3 充分利用GLARE材料的性能优势 (9) 6 先进制造技术对A380的贡献 (10) 6.1 先进复合材料制造技术 (10) 6.2 激光焊接 (10) 7 减轻结构重量的种种努力 (10) 7.1 中央翼盒 (11) 7.2 巨型机腹整流罩 (11) 7.3 客舱地板结构 (11) 7.4 独特的机翼结构 (11)
A380飞机设计特点分析 1. 引言 空中客车A380是迄今世界上正在生产之中的尺寸最大、客/货容量最高的喷气客机。到2006年它投入使用时，将会对21世纪大型民用喷气客机市场产生一个不小的冲击波，进而改变几十年来在大型客机市场一直被波音747垄断的局面。 A380飞机由法、德、英和西班牙等国飞机制造商共同研制。其中法国制造驾驶舱、中机身、发动机挂架并负责总装；德国提供前中机身、后机身、垂直安定面和方向舵；英国制造机翼主壁板、前轮和刹车以及襟翼导轨梁；西班牙负责生产机翼/机身整流罩、机腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前后缘和翼肋以及机翼翼肋。该机采用了大量的新技术，主要包括：计算机流体力学优化设计、液压增压技术、双飞行控制系统以及双轴供气空调系统等等。该机机身、尾翼和机头采用先进的Glare(玻璃纤维增强复合材料)复合材料层板，不仅有利于改进疲劳性能，还可大大减少蜂窝结构用量。据称A380的运营成本比波音747飞机低20%。 2. 项目进度 1994.6 着手工程研究，取名A3XX 1996.3 设立A3XX管理局（大飞机分公司） 1997 在巴黎展示机身剖面全尺寸模型 1999.12 空客工业管理局批准项目出台 2000.12 确认A380名称并接受必须的50架订货 2004.4 对原型机的主要分装配件（前、中和后机身，尾锥，尾翼和机翼）进行总装 2005年初预定首飞 2006.3 取得适航合格证并交付使用
机翼升力与伯努利方程
机翼升力与伯努利方程 摘 要:本文首先介绍连续性方程和伯努利方程的基本原理，然后对于飞机靠机翼能够产生升力的原因进行理论分析，并使用一些物理方法和公式进行简化和计算，最后使用歼-10的相关数据进行验证。另外还介绍了机翼升力的逆应用。 关键词：机翼升力 伯努利方程 连续性方程 人类自古以来就梦想着能像鸟一样在天空中飞翔。作为二十世纪最重大的发明之一，飞机使得人类的这个梦想得以实现。而飞天成功与流体力学的发展有着分不开的联系。 流体力学，是研究流体的力学运动规律及其应用的学科。其中的伯努利方程从经典力学的能量守恒出发，表述了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系，为如今的固定翼飞机飞行提供了理论基础。 一、伯努利方程 在介绍伯努利方程之前，不得不先说明一下连续性方程。 理想流体作稳定流动时，流体通过同一流管中任何截面的体积流量皆相等。这就是理想流体的连续性原理。它表示流体在流动时，应遵守质量守恒定律，其数学表示为 t Sv cos = （1） 其中，v 为流速，S 为流管的截面面积。由此方程我们可以得到这样一个结论：对于同一流管，截面积越小，流速越大；截面积越大，流速越小。 通过连续性原理和功能守恒原理推导出的伯努利方程揭示了液体流动过程中的能量变化规律。它表示理想流体作定常流动时，应遵守能量守恒定律，其数学表示为 t gh v p cos 2 1 2=++ ρρ （2） 其中，p 为此处流体的压强，ρ为此处流体的密度，v 为此处流体的流速， h 为此处距基准面的高度，g 为重力加速度。由此方程可以得到一个结论：同一流管等高处两点，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
飞机机翼结构分析
飞机机翼结构分析 【摘要】 机翼是飞机的一个重要部件，其主要功用是产生升力。随着新材料、新技术、新工艺在飞机设计中的广泛应用，现代飞机机翼设计已有新的突破。本论文主要阐述了飞机机翼的功用及其翼面结构；机翼由副翼、前缘缝翼、襟翼、扰流板组成，从机翼的空气动力载荷到机翼的总体受力，详细的描述了机翼的外载特点；最后介绍了飞机机翼的典型构件并对其传力进行分析。 关键词：飞机机翼结构翼面 Abstract:The aircraft wing is an important component, whose main function is to generate lift. With new materials, new technology and new technology in aircraft design in the wide application of modern aircraft wing design has been a new breakthrough. This thesis describes the function of the aircraft wing and the wing structure; wing from the aileron, leading edge slats, flaps, spoilers composition, the aerodynamic loads from the wing to the wing's overall force, detailed description of the outer wings contain features; Finally the typical components of the airplane wing, and its force transmission analysis. Key words: airplane Wing structure Wing
机翼升力成因分析
机翼升力分析 摘要：为探究机翼在空气中产生升力的基本原因，首先利用空气动力学理论知识对升力进行分析。然后，建立机翼在空气中的模型，采用计算流体动力学专业软件模拟机翼在空气中的飞行情况。通过比较不同模型的升阻力情况，否定了中学教学中的“同时到达”理论。机翼产生升力的原因是基于多种流体原理，包括连续性原理、伯努利原理、附壁效应等。 关键词：机翼计算流体动力学空气动力学伯努利原理 Analysis on airfoil lift Abstract:In order to explore the basic case of lift force which generated by aircraft wing move in the air, air dynamics theory knowledge was used to make some analysis. Then, wing model is made. A professional computational fluid-dynamics-software is used to simulate the flight situation. By the compassions between different models, the theory of “arrive at the same time”is proven wrong. The case of lift force was based on various fluid theories, such as continuity theory, Bernoulli's principle, COANDA effect and so on. Key words: wing CFD air-flow mechanics Bernoulli's principle 0前言 人类一直对飞行充满好奇和兴趣，飞行背后的基本原理就是经典的牛顿三定律，飞行器主要在重力、升力、阻力、推进力、浮力等的共同作用下实现飞行[1]，而其中的升力是飞机飞行的最重要的作用力。在中学的物理教学中，讲授流体压强与流速的关系时常用翼型来演示伯努利定律的应用。但是教材常把机翼上下表面气流速度的差异，归结为机翼上表面的弧线长度比下表面的长，而上下气流要同时在机翼尾端汇合，因此上表面的气流速度要快，这就是所谓的“同时达到理论”[2]。这种说法存在很大的错误，它无法解释飞机为何能倒飞，纸飞机与风筝的飞行更是与翼型没有任何关系[3]。风洞的实验结果与计算机的模拟结果都发现：机翼上表面的气流速度要远大于下表面，并不是同时到达。飞机的升力是由机翼的多种因素造成的，其中飞机机翼横截面的形状是产生升力的原因之一。 计算流体力学大范围应用于工业设计，机翼的升力依据的空气动力学原理可以很好的利用计算流体力学实现模拟[4]。计算流体力学成为流体力学、空气动力学领域中发展最快的方向之一。采用计算机可以很直观的获取所需数据，从机理上了解机翼上升的原理，从而为机翼的设计提供一些参考。 本文首先利用基本的流体动力学理论分析了机翼产生升力的原因，论证了普遍认为的“同时到达”理论的错误性。然后采用专业软件，利用计算流体动力学对机翼在空气中的运动进行了模拟，再次细致的分析了机翼子在空气中的受力情况，具有一定的科普意义。 1力学理论分析 1.1连续性原理 理想不可压缩流体作稳定流动时，流体通过同一流管中任何截面的体积流量皆相等。这就是理想流体的连续性原理。它表示流体在流动时，应遵守质量守恒定律。 vS 恒量(1) 方程中，v为流体的流速，S为流管的截面面积。由此公式可得：对于同一流管，截面积越小，流速越大；截面积越大，流速越小[5]。 1.2伯努利原理 在不可压缩和无粘流体中，沿同一流线满足伯努利方程。
飞机机翼翼梁的结构分析和修理设计说明
目录 1引言 (3) 2飞机翼梁的结构分析 (3) 2.1翼梁的结构组成 (3) 2.1.1翼梁缘条 (4) 2.1.2翼梁腹板 (4) 2.2翼梁的受载特点 (5) 2.3翼梁的布置 (6) 3故障诊断 (6) 3.1超声波探伤 (6) 3.1.1超声波探伤设备 (7) 3.1.2超声波探伤的工作原理 (7) 4故障修理 (8) 4.1翼梁缘条的修理 (8) 4.1.1缺口的修理 (8) 4.1.2裂纹的修理 (9) 4.1.3断裂的修理 (10) 4.2翼梁腹板的修理 (13) 4.2.1裂纹的修理 (13) 4.2.2破孔的修理 (14) 4.2.3切割的修理 (15) 5校核强度 (16) 5.1梁缘条修理时的强度计算 (16) 5.2 腹板修理时的强度计算 (19) 结束语 (20) 参考文献 (21)
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。 作者签名：日期：