【防伪查询】 | 【内网办公】 | 【在线咨询】
  • 787
米乐m6官网登录

米乐m6官网登录大型飞机被设计得又大又牢其机身复合材料的结构该如何

发布时间:2024-04-10 10:34:29 来源:米乐M6官网备用网站 作者:米乐m6官网登录入口

  随着时代的发展,复合材料在飞机设计中的用量越来越大,除了以前的非承力构件,现在主承力构件上也开始采用大量的复合材料设计。

  根据波音 737-800 和 A320 的机身结构数据,进行结构形式的选择,机身最大高度 4.2m,最大宽度 3.8m。

  普通隔框用来维持机身的截面形状,主要承受蒙皮传入机身周边的空气动力和机身弯曲变形引起的分布压力。

  桁条为机身结构的纵向部件,主要承受机身弯曲时产生的轴力和对蒙皮起支持作用,还有就是保证外部蒙皮的稳定性。桁条截面尺寸如图 3 所示。

  桁条在同一剖面上的布置是不均匀的,分部的疏密主要依据横剖面上的应力分部状况,根据所设计 的机身剖面形状窗的布置,可以得到机身桁条的布置情况。

  蒙皮的作用是构成机身的气动外形,并保持表面光滑;承受剪力和扭矩,并与长桁一起组成壁板承受两个平面内弯矩引起的轴力。

  同时试验也证明,由环向张应力所决定的蒙皮厚度对承受机身纵向弯曲载荷是足够的,因为环向张力的应力值是由疲劳来决定的。

  根据气密舱 ?P 增压载荷下蒙皮的工作应力水平确定其蒙皮的初始厚度:δ = PR /σ ,按照波音 737的应力水平 15.4 磅/英寸2 =106.21kpa 进行计算

  对机身结构进行静力分析,主要用来求解结构在静力载荷作用下的反应,并得出所需的节点位移、约束(反)力、单元应变和单元应力等。

  本次分析中,选取机身纵向 2 个框距的机身等直段,应用 Msc.Patran 软件建立有限元模型。

  根据条例和规范,选取安全系数 1.5,乘以限制载荷来确定极限载荷。对于增压情况要采用极限系数 2.0,乘以使用最大正压差,单独作用于增压舱内。

  由于增压载荷 ?P 为 58.1kpa,则所施加的载荷为116.2kpa。机身的材料为铝合金。

  由于是考虑增压载荷对机身结构的影响,因此对等直段的两端施加对称约束(z方向的位移和绕 x、y 轴的转角)。

  对地板中线约束 x、y、z 三个方向的位移,对机身顶部和底部的中线约束其 x 方向的位移。约束的

  可以看出,在极限增压载荷为 116.2kpa 的情况下,蒙皮的最大位移出现在机身顶部,为 0.275m。

  最大位移与机身最大高度的比值为:0.275/4.2=6.5%,依据实际经验,这个数值是合理的。最大应力出现在窗户附近,为 161MPa,符合设计要求。

  由此可见,蒙皮的周向应力σt是σx的2倍,对复合材料单层板来说,沿纤维方向的强度要远远大于垂直纤维的方向。

  针对复合材料选材所应遵循的一般原则和各种要求,并结合飞机所面临的各种环境以及我国复合材料的现有水平,选择T300/QY8911作为机身的材料进行后面进一步的结构设计。

  复合材料机身蒙皮铺层设计根据层合板设计的一般原则(详见参考资料[5]),并考虑蒙皮的受载情况,以此为依据来确定蒙皮的铺层设计。

  铺层的总厚度为 1.5mm,因此可以确定铺层的总数为1.5/0.125=12,从而确定0、 ± 45 和90 铺层数分别为:2 层、4 层和 6 层。

  铺层选择为对称铺层,表面应用一组 45/90/-45 来改善损伤容限和保持外表面层连续光滑,且相同的铺层不在一。

上一篇:展会活动“复合材料的修复与检测”专题论坛重磅来袭 下一篇:航天材料雷电直击防护方法研究进展

米乐m6官网登录| 新闻中心| 联系我们

米乐m6官网登录(澳门).备用网站入口 版权所有 冀ICP备15025015号-97