飞机结构的动强度问题研究

发布 2021-05-30 23:47:28 阅读 9885

研究。李家旭’,赵虹 ,陈伟 ,屈一帅 ,陈鑫。

1.中航飞机股份****汉中飞机分公司设计研究院,陕西汉中723中航飞机股份****汉中飞机分公司808厂,陕西汉中723中航飞机股份****汉中飞机分公司翻译处,陕西汉中723

摘要:随着飞机的应用频率越来越高,对于飞机结构的研究成为相关人士关注重要课题。本文是笔者结合自。

身多年工作经验,**在设计飞机结构之中的各种动强度问题,为相关人士提供参考的理论依据。

关键词:动强度;飞机结构;问题。

中图分类号:v2

一。文献标识码:a文章编号一o2

进行计算,减少结构振动水平,增强结构动强度。

前言。011年10月,成都某航班在快达到双流机场时因天气。

原因改道重庆迫降,不能够在规定时间内完成这次航飞任务。事实上,飞机在飞行中会受到各种因素的影响,必定会影响到正常飞行。而且从许多飞机事故及故障中发现,很多都是因为冲击、振动原因造成的,所以在设计中必须要高度重视结构动强度带来的问题。

二、动强度所设计到的内容。

按照传统研制中可知,在飞机结构上要高度重视动强度的问题,总体来看,设计动强度所涉及的内容主要有:

其一是设计飞机时就要依据动强度所提要求,从而确定好怎样对结构进行布局以及构型,而且要优选出设计中所涉及到的参数,大多数应用到了结构动力学。

其--n开始设计之时就要按照动强度所提要求,优选出刚度、质量以及阻尼较好的措施,这样才能够有效控制振动,事实上飞机结构设计时动强度主要要满足以下相关要求。(1防止出现有害共振,必须要控制结构所产生振动频率,从而。

飞帆设|{流榉。

图1设计的流程及设计位置实现预期所得固有频率,依据所提出固有频率而得出基本要。

分析灵敏度,对于结构的动力学而言,灵敏度是重要内求,例如在设计航炮的支持结构上固有频率,就必须要考虑。

到发射的频率以及倍频。(2防止出现过度振动,必须要减容之一,所谓灵敏度就是结构发生振动所体现出的特性与动力小振动的应力;这就需要控制好结构所产生动强度响应,必响应,因为变更结构参数必定会影响到变化程度,就会影响到须要满足设计动强度响应要求,例如对一些重要设备安装时设计结构的动力学的目标,必定会对选择设计给予一定指导措确定位置,就一定要控制振幅到一定量值下面。(3必须要施。

这些结构参数主要包含了结构刚度、阻尼及惯性参数,同满足动稳定性的要求,要确保飞机在稳定的边界范围中工作,时还包含了附加子系统各种参数,分析结构的灵敏度主要内容。

就是特征灵敏度,其分析方法主要有摄动法与导数法等等,主例如要确保气动弹性的稳定。

要包含了三种情况:其一是孤立模态情况;其二强度问题,高。

三、设计动强度的方法。

对于飞机结构的静强度设计上大部分是和材料的性能以度重视特征值的情况;其三耦合模态的情况。其中最优化的方及工艺性能,在动强度上涉及到的主要因素主要是阻尼、刚法,就是要依据所设计的指标来选定目标函数,比如固有振型。

或者动响应、固有频率,同时要构建出目标函数;在设计之时度、附加子系统以及惯性等等,在设计飞机结构动强度上,特别是结构主要为动载荷,必须要运用动力学思想与方法对必定会受到许多环境条件所限,这样按此能够确保设计具备合载荷形式与类型进行分析,满足这个要求后就要对动力学的理性、可靠性以及可实现性,就转为非线性的规划问题,从而。

特性进行分析,例如动响应以及固有频率情况,之后运用振确定出结构参数组合方案,确保动力学的性能和目标值最靠近,动控制来设计与调整结构动强度,通过这些措施来确保飞机实现优化目标;最常见方法就是频响优化与多频优化。

二)控制振动设计。对于飞机结构的振动控制主要划结构所必须具备的动强度,这样才能够满足应用要求,其设。

分成了被动控制与主动控制,而主动控制还被称为有源控制,计的流程及设计位置如图1所示。

在设计飞机结构动强度必须要应用振动控制学与结构动本文就对控制这两种振动做分析。

在工程之中比较常见控制振动设计比较多,主要有隔振、力学。在这两门学科基础上提出合理的设计思路与方法。

一)结构动力学。动力学上主要包含了结构的动力学减振、吸振以及缓冲设计,也就是在主系统上进行相应减振、

分析、灵敏度分析以及最优化几个方面,其中的结构动力学主隔振以及缓冲各种子系统,达到有效控制主系统所产生振动要包含了三个步骤,其一就是要构建出有限元模型,必须要在或者运转时因冲击所耗散、传递以及转移振动的能量。分析实际飞机的结构构型上进行分析,构建出初始有限元模型,一时从能量转换角度去看,减振也就是将各个子系统所产生阻般做法就是要分析静强度,分析好之后就需要结合实况做一定尼通过合理措施耗散,从而分散振动的能量。

其二就是要降低系统振动,隔振就是对隔振的子系统进修改,为动力学分析打基础。其二振动特征,其反应的结构所。

产生动力学特征,主要是针对动强度所设计,就是会直接或者行控制,防止传递振动能量,这样有效减小了系统振动;所。

谓缓冲就是降低缓冲的子系统所传递的冲击能量,这样就能是间接的对结构振动特性做适当改变。其三动力的响应分析,要设计好动强度,还要分析飞机结构加速度、位移以及应力等够有效控制系统冲击;而吸振是对子系统能量进行吸振从而。

下转第231页)各种响应,依据不同外界激励,还必须要对结构中各类动响应。

29诮费电子 ⅱ1

研究。相对滑动引起观测结果的变化。

图5正确的收敛标点图6错误的收敛标点。

安装示意图安装示意图。

六、收敛监测成果分析。

一)收敛计温度修正及实例分析。(1温度修正值。收敛计钢尺膨胀系数(k)是一mm/若钢尺长度为l,温度变化为△t,则△l=术△t。

若初始温度t。,当前温度为t,,令△t=广t。)则长度的相对变化为一to)当温度升高t )钢尺膨胀△l是正值。

因此,当t。)对r 的修正值为正,与之相反。r,的修正值是(ti若令l=r那么要求的对r,的修正值是+r。

木(ti所以,如果有距离的相对变化△d,在初始温度下的初始读数r。和温度t 下的读数r,,那么实际的由于温度的修正实例分析论证。索普拉多拉水电站进场交通洞k0+断面进行收敛监测,在20℃时读取的初始读数在温度为o℃(时读数为则相对变化是:

r1一ro=或者+14唧。要求的温度修正值为。

木一2.4图8进场交通洞k0+断面收敛变形过程图。

七、钢卷尺收敛计未来发展趋势与经济效益。

一)提高精度。随着围岩环境安全要求越来越高,以往钢尺张力靠机械对正存在误差,精度已不再适应测量要求,极有必要对加载张力精度的提高进行研究。

二)采用球铰结构。球铰定向有利于仪器的大倾角量测,同时作为整体系统设计更加牢固不易变形。

三)增大测量量程。随着监测断面和跨度的不断增大,测量量程的增大也将成为必然。

四)采用电动张紧机构。电动张紧机构可提高仪器的自动控制能力,大大减少操作工作人员的工作强度,缺点是不方便携带。

五)选用新型材料。收敛计制造采用最新科技材料和新化学处理方法增强防腐能力,保证强度,减轻重量。

总之,结构新颖,操作简便,测量精度高,体积小重量轻是未来收敛计的发展方向,研制出性能更加优异的收敛计是大势所趋。

八、结束语。

索普拉多拉水电站进场交通洞收敛量测工作持续数个月,各典型断面爆破前后均量测一次,当每次爆破开挖岩体时监测断面围岩位移量均突变增大,极有规律,证明钢卷尺收敛计的可靠性。收敛计是围岩变形的设备中较为简单,方便实用的仪器。结构新颖、操作简便、测量精度高、体积小重量轻是其发展趋势。

性能更加优异的收敛计将为施工质量,优化支护参数,降低施工成本,提高安全生产水平有重要意义。

实际的由于温度的修正。

二)典型断面收敛变形过程图。

逼,遇埘k{+斟自n 重,}辑拽堪。一。零。

图7进场交通洞k1+断面收敛变形过程图(上接第229页)

作者简介]高江(19一),云南曲靖人,葛洲坝集团试验检测****技术负责人,本科,助理工程师,研究方向:大坝安全监测;周天荣(19一),女,湖北黄冈人,葛洲坝集团第--2程****科长,本科,助理经济师,研究方向:工程造价。

一。转移了振动能量,有效控制好主系统振动。其二要依据结构及边界的实际情况,并进行适当简化之后就。

其三主动控制振动,在这个方面一般划分成了开环控制建立出有限元模型。其三根据要求做相应动力学分析:其四。

和闭环控制的类型,这几个部分主要是由测量系统、控制对依据各种条件对结构再设计,并且分析结构达到满意为止。

象、控制器以及执行结构与能源共五个大的部分所组成,其核心就是控制律,工程应用关键就是设计与实施测量系统与执行机构。而每项控制技术都必须要采取相应主动控制技术。

比如某飞机的机翼有限元模型如图2所示:

该模型主要是由安定面,襟翼及舵面共同组成,其结构属于板杆结构。在飞行过程时,当发射导弹时必定会给机翼个冲击载荷,造成机翼结构发生动强度问题。因此对机翼。

时机翼应力响应根部使用了固支约束,让加强肋承受冲击荷载,采用正弦函图2有限元模型图3 0

数形式对冲击载荷进行模拟,其作用的时间为0.1计算分参考文献:

i1郦正能.飞机结构学[m】北京:北京航空航天大学出析时间为2s。本文分析的应力响应计算结果如图3:

版社.20四、结束语。

总而言之,随着飞机是使用率不断增大,必须要确保飞[2】飞机设计手册》总编委会.飞机设计手册一第九册。

].北京:航空工业出版社,20机结构的设计。在设计飞机结构时必须要考虑到动强度的问载荷、强度、刚度[

3】龚庆祥.航空器振动故障与实例分析汇编[m】北京:题,并结合实际情况采用合理的设计措施,必须要做到几个。

011方面措施:其一要分析初始结构,给之后工作打好基础条件。航空工业出版社.一。鼍。

31 肖费电子20l

飞机结构强度

飞机上除了摩擦阻力,压差阻力和诱导阻力以外,还有一种 干扰阻力 值得我们注意,实践表明,飞机的各个部件,如机翼 机身 尾翼等,单独放在气流中所产生的阻力的总和并不等于 而是往往小于把它们组成一个整体时所产生的阻力。所谓 干扰阻力 就是飞机各部分之间由于气流相互干扰而产生的一种额外阻力。飞机上除了摩擦...

飞机结构强度复习要点

一 第一章。1.飞机平飞时,飞机上作用有哪四个力?说明其平衡表达式什么?飞机的过载表达式是什么,其值为多少?2.飞机作机动飞行时,在垂直平面内的机动动作主要有哪些?3.飞机的升力公式为如何表达,公式中各字母表示什么含义?4.飞机的升力大小直接取决于速压,其表达式是怎样的?其与高度和速度的关系是怎样的...

飞机结构强度复习要点

一 第一章。1.飞机平飞时,飞机上作用有哪四个力?说明其平衡表达式什么?飞机的过载表达式是什么,其值为多少?2.飞机作机动飞行时,在垂直平面内的机动动作主要有哪些?3.飞机的升力公式为如何表达,公式中各字母表示什么含义?4.飞机的升力大小直接取决于速压,其表达式是怎样的?其与高度和速度的关系是怎样的...