搜档网
当前位置:搜档网 › 飞行器结构设计总复习

飞行器结构设计总复习

飞行器结构设计总复习
飞行器结构设计总复习

静强度设计:安全系数d

e P

f P d p 设计载荷 e p 使用载荷 u p 极限载荷

静强度设计准则:结构材料的极限载荷大于或等于设计载荷,即认为结构安全u p ≥d p

载荷系数定义:除重力外,作用在飞机某方向上的所有外力的合力与当时飞机重量的比值, 称为该方向上的载荷系数。

载荷系数的物理意义:1、表示了作用于飞机重心处除重力外的外力与飞机重力的比值关系;

2、表示了飞机质量力与重力的比率。

载荷系数实用意义:1、载荷系数确定了,则飞机上的载荷大小也就确定了;

2、载荷系数还表明飞机机动性的好坏。

着陆载荷系数的定义:起落架的实际着陆载荷lg P 与飞机停放地面时起落架的停机载荷lg o P 之

41.杆只能承受(或传递)沿杆轴向的分布力或集中力。

2.薄平板适宜承受在板平面内的分布载荷,包括剪流和拉压应力,不能传弯。没有加强件加

强时,承压的能力比承拉的能力小得多,不适宜受集中力。厚板能承受一定集中力等。

3.三角形薄板不能受剪。

刚度分配原则:在一定条件下(如机翼变形符合平剖面假设),结构间各个原件可直接按照

本身刚度的大小比例来分配它们共同承担的载荷,这种正比关系称为“刚度分配原则”

P1l1/E1F1=P2l2/e2f2 K=EF/l p1/p2=k1/k2 p1=k1p/(k1+k2)

(翼面结构的典型受力形式及其构造特点:

1.薄蒙皮梁式:蒙皮很薄,纵向翼梁很强,纵向长桁较少且弱,梁缘条的剖面与长桁相比要

大得多,当布置有一根纵梁时同时还要布置有一根以上的枞墙。常分左右机翼-----用几个集

中接头相连。

2.多梁单块式:蒙皮较厚,与长桁、翼梁缘条组成可受轴向力的壁板承受总体弯矩;纵向长

桁布置较密,长桁截面积与梁的截面积比较接近或略小;梁或墙与壁板形成封闭的盒段,增

强了翼面结构的抗扭刚度。为充分发挥多梁单块式机翼的受力特征,左右机翼一般连成整体

贯穿过机身,但机翼本身可能分成几段。

3.多墙厚蒙皮式:布置了较多的枞墙,厚蒙皮,无长桁,有少肋、多肋两种,但结合受集中

力的需要,至少每侧机翼上要布置3~5个加强翼肋。可以没有普通肋。)

大型高亚音速运输机或有些超音速战斗机采用多梁单块式翼面结构,Ma 较大的的超音速飞

机多采用多墙(或多梁)或机翼结构。

局部失稳问题:翼梁缘条受轴向压力时,由于在蒙皮平面内有蒙皮支持,在翼梁平面有腹板

支持,因此一般不会产生总体失稳,但需考虑其局部失稳问题。

翼梁的主要功用承受或传递机翼的剪力Q 和弯矩M 。

(各典型形式(梁式、单块式、多墙式)受力特点的比较:

机翼结构受力形式的发展主要与飞行速度的发展有关。速度的增加促使机翼外形改变并提高

了对结构强度、刚度、外形的要求。比较三者的受力特点可以发现,单纯的梁式、薄蒙皮和

弱长桁均不参加机翼总体弯矩的传递,只有梁的缘条承受弯矩引起的轴力。对于高速飞机,

由于气动载荷增大,而相对厚度减小又导致了机翼结构高度变小,只靠梁来承弯将使承弯构

件的有效高度减小;加之对蒙皮局部刚度和机翼扭转刚度要求的提高,促使蒙皮增厚,长桁

增多、增强。因此,在单块式、多墙式机翼中,蒙皮、长桁,乃至主要是蒙皮发展成主要的

承弯构件。由于蒙皮、长桁等受轴向力的面积较之梁缘条更为分散、更靠近外表面,故承弯

构件有效高度较大,因此厚蒙皮翼盒不仅承扭能力较高,抗弯特性也较好,因此,此种机翼

结果一般来说材料利用率较高。在承受总体力中的剪力和扭矩时,几种形式中各元件的作用基本相同。)

后掠机翼特性:后掠机翼比相应的直机翼将更为细、长、薄,致使它的弯曲刚度、扭转刚度都比直机翼差。

后掠效应:应力向后缘集中的现象。后掠角越大,后掠效应越严重。

三角机翼特点:很长的翼肋在载荷作用下容易产生横向弯曲,机翼垂直于翼弦的刚度较差。

当机翼为中单翼时,不易做到使整个机翼贯穿机身。三角机翼由于根梢比大,

以致翼尖比较薄,前后缘也比较薄。

加强框:主要功用是将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头传到机身结构上的集中力加以扩散,然后以剪流的形式传给蒙皮。

(机身结构典型受力形式:

1、桁梁式:桁梁截面积大,长桁少且弱,蒙皮较薄。由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部分轴力。剪力全部由蒙皮承受。

2、桁条式:长桁较密,较强,蒙皮较厚。弯曲引起轴向力由许多桁条和较厚蒙皮组成的壁

板来承受,剪力全部由蒙皮承受。蒙皮上不适宜大开口。现代飞机多数采用

桁条式结构(桁条式和桁梁式统称为半硬壳式机身)。

3、硬壳式:硬壳式机身结构是由蒙皮和少量隔框组成的。其特点是没有纵向构件,蒙皮厚。

由厚蒙皮承受机身引起全部轴力和剪力,隔框承受机身、蒙皮等的集中力。)口盖按受力特性分为:不受力口盖、受剪口盖与受轴向力口盖。

不受力口盖不参与整体受力,只受口盖上的局部气动载荷。

受剪口盖能传递原开口处所需传递的剪流。

受轴向力口盖除了能传递原开口处所需传递的剪流外,还能传递原开口处轴向力。

3.某飞机的战术、技术要求中规定:该机应能在高度H=1000m处,以速度V=520

Km/h和V’=625km/h(加力状态)作盘旋半径不小于R=690m和R’=680m(加力

状态)的正规盘旋(题图2.4)。求

(1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数ny;

(2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹,重Gb=300kg,求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及方向(1kgf=9.8N)。

解答:

(1)βcos 1==G Y n y

∑=01X r v m Y 2sin =β① ∑=01Y G Y =βcos ② 由 ①与②得:

085.36908.9)36001000520(22=??==

gr v tg β ο04.72=β(非加力) 523.46808.9)36001000625(2=??

=βtg

ο5.77=β(加力) 6.4cos 1==βy n (2) r v m N X 2

1

=

一、一双粱机翼,外翼传到2#肋剖面处的总体内力分别力剪力Q =100 kN(作用在刚心上),弯矩M=5×l03 Kn ·m 、扭矩Mt= 30 kN ·m 。已知前、后粱的平均剖面抗弯刚度为EI 前=1010kN ·mm2、EI 后=2×1010kN ·mm2;前、后闭室平均剖面抗扭刚度为Kt 前=5×108 kN ·mm2,Kt 后=109 kN ·mm2。

求:(1)当L 前=L 后=1500 mm 时,Q 、M 、Mt 在2#肋剖面如何分配(题图3.2(a))?

(2)当L 前=3000 mm 、L 后=1500 mm 时,Q 、M 、Mt 在此剖面又如何分配(题图

3.2(b))?(计算扭矩分配时,假设不考虑前、后闭室之间和1#肋对前闭室的影响)。

1. L 前=L 后

(1) Q 的分配 K=22EJ

L

L 前=L 后 ∴ 只与2EJ 有关

Q 1=112K Q K K += 122EJ L [22L (121EJ EJ +)]Q = 112EJ Q EJ EJ += 112Q += 0.333Q

= 3330kg = 33.3KN

Q 2= 6670kg = 66.7KN

(2) M 的分配 K=KJ

L ∴ 关系式仍同上

1

M= 0.333?5?105 = 1666.7 KN m M2= 0.667?5?105 = 3335 KN m (3)M t的分配

M t1= 5

510

t

M

+= 0.333?3?103 = 0.999?103 kg.m = 10 KN m

M t2 = 0.667?3?103 = 2.001?103 kg.m = 20 KNm

三. 请画出以下各指定翼肋的力平衡图和内力图(题图3.4)。

(1) 薄蒙皮双粱式机翼,I肋在气动载荷作用下:(a)前、后缘未略去,(b)若略去前、后缘的气动载荷和结构。

(2) 该机翼前粱转折处的Ⅱ助在传递总体弯矩M时所受的裁荷,画出其力平衡图和内力图:

(a)剖面筒化为矩形;(b)剖面上、下为曲线。

(3) 薄蒙皮双梁式机翼,Ⅲ肋后缘受有Y向集中力P。

(4) 机翼外段为双梁式,内侧为三梁式,Ⅳ肋位于结构布置变化处,画出传总体力时,该肋的力平衡图和内力图。

两闭室对称,此时q1

t=

2

2

2

t

M

B

H

= 2

t

M

BH= 2t q

(1)若δ不变,只是两闭室面积不同,则q仍相同,扭矩引起的剪力与弯矩同上;但刚心位置可能变动,所以多一个扭矩

(2)若δ不同,也会引起两闭室扭刚不同,则在分析M t时,就会出现Q,M内力。

(5) 薄蒙皮双梁式机翼v肋后梁上作用有集中力P y,求该肋受P y力时的平衡图

和内力图(假设前、后粱弯曲刚度相等)。

若前后梁对称

右支点:1

2P

y

+ 2

t

M H

BH=

1

2P

y

+

2

2

y

B

P

H

BH=

1

2P

y

+

1

4P

y

=

3

4P

y

若前后梁不对称,例如前梁刚度为后梁的2倍,刚心在2/3B 处,则M t = Py*2/3*B

q t = 2 B Py 32BH =13H P y ∴ P y -1Py Py+33??????=1Py 3

M : 1Py 3?X-13H P y ?X ?H = 0

(6) 薄蒙皮双粱式机翼Ⅵ肋上C 点处受有集中力P x 时的力平衡图和内力图.

M =X P 4B ?H ?X+X

P 4B ?H ?X

t M = 2X P 4B ?H ?2B +2X P 4B ?H ?ΔX - P X 2H

?ΔX

结构设计工作总结范文

工作总结:_________结构设计工作总结范文 姓名:______________________ 单位:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共6 页

结构设计工作总结范文 来到公司我参与的第一个工程为张北县xx年集中供热工程,在本工程我主要负责做11个换热站的站内设备基础定位图,作为第一个工程,暴露的问题肯定很多,这里面包括一些cad软件的应用、图上缺少一些应标注尺寸等,通过这个工程我吸取了相关作的经验,在接下来的平山县城区供热三期工程金辉花园换热站站内设备基础定位及详图的 设计中上述问题均未发生,设备基础尺寸定位校核审核一次性通过,未出现问题。 接下来做的是首钢装备业制造基地工程项目,在这个工程主要做了发电机房的建筑、结构施工图,地磅房的建筑、结构施工图,作为土木工程专业毕业的学生,房屋设计相对来说较容易上手,各个构件计算思路较清晰,通过这两座房屋的设计,确定并掌握了房屋结构中的基本构件梁板柱及基础的设计计算方法。 保定电谷新区集中供热管网工程,工程主要做了旭阳路—3号路供热管网(变)的阀门井。该阀门井属于7.05米的深井,虽然以前在施工中经常遇到阀门井的施工任务,但是在做设计时,还是对各个结构的井壁、盖板、底板的设计计算仍存在疑问。这时在结构专业张工的指导下,井壁、盖板、底板计算被一一攻克,基本掌握了类似阀门井的设计计算方法。 在后来的设计之中陆续做了平顶山集中供热管网工程的阀门井,平山县金辉花园换热站的室内基础图,丽水湾的固定支墩,固定支墩对我来说是一个新的以前未做过的项目,通过完成这个工程,我充分认识到了自己在规范各方面的不足,意识到了规范的重要性,并开始专心研读 第 2 页共 6 页

飞行器结构强度分析复习提纲正式

飞行器结构强度分析复习提纲 一、基本常识 1、飞行器分类 2、飞行器工作环境 3、飞行器结构分类(按受力传力形式、加工成型工艺、部件形状) 4、飞行器结构设计应保证结构在各种规定载荷状态下满足的条件 5、飞行器结构强度分析包括哪几个主要方面 6、作用在飞行器上的主要载荷 7、框桁加筋圆柱壳在受轴、外压、扭矩等载荷作用下的失稳形式 8、框桁加筋圆柱壳的破坏形式 9、疲劳破坏的过程 10、影响疲劳强度的主要因素 11、裂纹的三种基本类型 12、确定扯裂性能的方法 13、实现破损安全的方法 二、基本概念 1、比强度 2、剩余强度系数 3、静载荷 4、动载荷 5、疲劳载荷 6、过载系数 7、使用载荷 8、设计载荷 9、安全系数10、减缩系数11、疲劳破坏12、疲劳强度13、疲劳应力14、疲劳极限15、疲劳寿命 16、应力强度因子17、断裂韧性。 三、基本原理 1、结构设计中的等强度原则

2、结构损伤容限设计原则 3、用于结构传力分析的刚度分配法 4、大开口补强原则 5、克希霍夫假设 6、Miner线性累积损伤理论的主要假设 7、脆性断裂的K准则 8、能量释放率G的含义 四、基本构件的受力特性 1、细长杆的受力特性 2、薄板的受力特性 3、平面板杆结构的受力特性 4、壳的受力特性 5、疲劳破坏的5个主要特征 五、基本条件 1、结构静强度设计时需要满足的三个条件 2、破坏载荷法的强度条件。 3、简述板或曲板同时受压应力、弯曲应力、剪应力作用不发生失稳时所满足的判别式,并说明各参量的物理意义 六、基本分析 1、分析垂直突风对飞行器产生的附加过载。 2、分析薄板的稳定性 3、分析壳与曲板的稳定性

结构设计个人工作总结最新总结

结构设计个人工作总结 专业技术工作总结 本人马xx于2xx年6月毕业于xx科技学院,取得土木工程专业学士学位。毕业后进入xx新宇建筑设计有限公司参加工作,从事结构设计的技术工作,现任助理工程师职务。在各位领导和同事的支持和帮助下,自己的思想、工作、学习等各方面都取得了一定的成绩,个人综合素质也得到了一定的提高,下面就从专业技术角度对我的工作做一次全面总结: (一)、政治思想方面 在工作中,我坚决拥护党的各项政策、方针,每天都密切关注国内、国外的重大新闻和事件,关心和学习国家时事政治,把党的政治思想和方针应用于工程建设中。 (二)、主要工作业绩 在工作这些年里,我设计完成了如xx市xx房地产开发有限公司城东街道半沙村地块住宅建设项目,金海湾花苑商住建设项目,xx市北白象镇经济适用房和限价房建设工程项目,长城电器集团有限公司生产用房及辅助非生产。 (三)、结构技术工作方面的一些经验总结

(1)、拿到条件图不要盲目建模计算。先进行全面分析,与建筑设计人员进行沟通,充分了解工程的各种情况(功能、选型等)。 (2)、建模计算前的前处理要做好。比如荷载的计算要准确,不能估计。要完全根据建筑做法或使用要求来输入。 (3)、在进行结构建模的时候,要了解每个参数的意义,不要盲目修改参数,修改时要有依据。 (4)、在计算中,要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件的截面。这一点要作为我们的设计理念之一来重视。 (5)、梁、柱、板等电算结束后要进行优化调整和修改,这都要有依据可循(需根据验算简图等资料)。 (四)、努力学习新知识,用知识武装自己 在完成好本职工作的同时,我还不断学习新知识,努力丰富自己。在这几年工作任务十分繁重的情况下,学习上,我一直严格要求自己,认真对待自己的工作。理论来源于生活,高于生活,更应该还原回到生活。工作中我时刻牢记要不断的学习,将理论知识与实际的工作很

哈工大飞行器结构设计大作业指导书_最终版

《飞行器结构设计》课程大作业指导书 哈尔滨工业大学航空宇航制造系 2015年4月16日

一、要求与说明 1. 学生必须按照相关规范,在规定的时间内完成两个备选题目之一的大作业,并提交纸质和电子版文件。 2. 要求每名学生独立完成作业内容,如有抄袭、伪造等作弊行为则取消成绩,大作业的分数计入期末考核成绩。 二、题目 三、内容要求及规范 (二)分离机构连接计算与结构设计 1、设计的目的与意义 连接于分离机构的计算与设计是飞行器结构与机构分系统设计的重要部分,连接分离机构直接影响分离面处的连接刚度,而连接分离面又是飞行器载荷较为严重的部位。因此,为保证连接的可靠性,必须对分离机构中的关重件进行计算与校核,特别是起到连接与分离作用的爆炸螺栓组件。本设计作业的主要目的是通过对典型连接分离机构的计算与设计,使学生掌握此类结构设计的基本原理和方法,同时加深对飞行器结构设计的具体认识,为开展相关技术领域的研究与设计奠定基础。 2、设计输入条件 假设某型号导弹在发射阶段,由于横向载荷的作用,在连接面A1-A2会产生M=1500Nm的弯矩,同时已知气动过载的等效轴向载荷为F=800N,以压力形式作用于一二级分离面上,分离舱段对接框为环形接触面,被连接件间均采用石棉垫片。图2所示为轴向连接式对接框结构尺寸,图3所示为卡环式对接框尺寸,

两个舱段的平均壁度为6mm。假设舱段承力结构材料均为TC4,在设计过程中不考虑横向载荷产生的剪力,为使分离面紧密贴合,取安全系数f=1.5。此外,假定轴向连接分离机构由6个爆炸螺栓连接,卡环式连接分离机构由2个爆炸螺栓连接,爆炸螺栓螺杆材料为45号钢,且尺寸、规格同C级六角头螺栓。 图1 导弹一二级分离面受力示意图 3、设计任务 1)根据设计的输入条件,选择轴向连接或外置卡环式连接分离方式中的一种进行计算分析与结构设计。要求详细计算用于连接和分离的爆炸螺栓所受的工作总拉力,以及螺栓最大预紧力,并根据爆炸螺栓材料的屈服极限条件确定螺栓尺寸和规格。 2)按照计算分析的结果以及选择的爆炸螺栓结构尺寸,设计连接分离装置的具体结构,画出装配草图。 2 a) 轴向连接式分离面结构尺寸

结构设计工程师工作总结

结构设计工程师工作总结 转眼间20xx年已悄然划过,回首这一年,现将20xx年一年个人工作情况总结如下: 20xx年在院领导和同事们的大力支持下,设计院全体员工同心协力,超额完成了预定的目标。总结过去这一年,主要工作内容如下: 一、工作量方面 过去的一年里,我主要参与了xxx公共租赁房项目、xx赁住房项目、xx住宅项目、xx来访大厅、xx三益化工厂区项目、等建筑的结构设计。通过自己努力工作、迎难而上,不断解决工作中遇到的疑难问题,终于顺利完成了院里给我下达的35万的产值任务。我个人工作量方面完成54.5万产值,实收费达到38.2万,在圆满完成产值任务的同时,也提高了自己的业务水平。在此,我感谢领导、同事们对我的支持和关心。 二、其它方面 (一)处理现场问题 处理现场施工上存在的问题的同时协调参建各单位的关系,是结构设计人员必须掌握的一门技能,也是一种义务。 (二)、图纸质量方面作为结构设计人员此要求更为严格,因为我们设计的图纸直接影响着建筑的可靠度和结构经济合理性,所以在工作中我从不敢怠慢我们的产品质量。平时经常和专业人员和技术骨干交流探讨,在遇到技术难题时积极向前辈及领导请教,同时上网查阅、翻阅资料,努力把难题合理全面的解决掉。

(三)、以老带新方面 作为师傅认真指导徒弟的工作,督促其认真学习规范以及软件操作,认真解答在设计过程中的疑问及图纸中发现的问题,尽量将图纸中出现的问题降到最低,使顺利完成了公司下达的任务。 (四)、市场营销方面 通过朋友的关系寻求市场也是一个锻炼自己很重要的机会和任务,我一定要抓住每一个信息,争取赢得市场,为公司和所里贡献自己的一点微薄之力。 (五)、注册考试方面 由于自己的惰性,没有认真对待注册考试,一二年注册考试很不 理想。今年我要端正思想,调整心态,积极的争取复习时间,珍惜单位提供的考试机会,争取在今年的考试中考取好成绩。 (六)注重团结和谐 一个设计单位就像是一个球队,是靠团队协作工作的,一个设计 项目牵涉到多个专业配合,每个专业还需要设计、制图、校核、审查等多个环节。团队协作在设计中显得尤为重要。 总结下来:在这一年中接触到了许多新事物、产生了许多新问题,也学习到了许多新知识、新经验,使自己在思想上认识和工作能力上有了新的提高和进一步的完善。 在日常的工作中,我时刻要求自己从实际出发,坚持高标准、严 要求,力求做到业务素质和道德素质双提高。

仿生扑翼飞行器设计与制作

仿生扑翼飞行器设计与制作 摘要:随着仿生学的发展和材料动力技术的不断进步,人类能更好的模仿生物的运动,向大自然学习,服务人类。像鸟一样的飞行是人类几千年的梦想,近几年科研人员在扑翼飞行器的研究和制造方面有了很大的发展,目前世界上已经出现了许多扑翼飞行器,但其仿生程度任然较低。通过学习和研究我们选用了对称的五杆机构来实现飞行器的机翼的动作,并按照飞行原理设计了飞行器的升力机构和推力机构,最后做出了实物,进行了飞行试验。 关键词:仿生;扑翼飞行器;五杆机构;空气动力学;飞行试验 Designing and producting of the flapping wing flight vehicle in bionics ABSTRACT: Along with the development of bionics and material power technology advances, mankind can better imitate biological movement, learning to nature and servicing human. Flying Like a bird is the dream of human for several thousand years, In recent years researchers Made great progress in the flapping wing flight vehicle research and manufacturing. There are already some kind of the flapping wing flight vehicles in the word recently, but the bionic degree lower still. With the studying and researching we choose the symmetrical five-bar mechanism to realize the action of the wing of the aircraft, According to the principle of fly. I design the lift institutions and thrust institutions. Finally I made the craft, and test it. KEY WORDS:Bionic; The flapping wing flight vehicle; Five-bar mechanism; Aerodynamics; Flight test

超小型仿生扑翼飞行器扑翼结构有限元分析

目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 0 引言 (4) 1 国内外仿生扑翼飞行器研究的发展综述 (6) 1.1 国外研究的现状 (6) 1.2 国内研究的现状 (10) 1.3 课题研究的主要内容 (11) 2 超小型仿生扑翼飞行器扑翼有限元模型的建立 (11) 2.1 有限元分析的概述 (11) 2.1.1 有限元分析的原理 (11) 2.1.2弹性力学基础 (14) 2.2 ANSYS软件的介绍 (21) 2.2.1 前处理模块PREP7 (22) 2.2.2 求解模块SOLUTION (23) 2.2.3 后处理模块POST1和POST26 (24) 2.3 扑翼有限元模型的建立 (24) 2.3.1 超小型仿生扑翼飞行器扑翼几何物理模型的建立 (25) 2.3.2 单元类型的选择 (28) 2.3.3 单元特性的定义 (30) 2.3.4 有限元网格划分 (31)

2.4 本章小结 (32) 3 超小型仿生扑翼飞行器扑翼的静态力学特性讨论 (33) 3.1 超小型仿生扑翼飞行器扑翼的结构线性静力学分析 (33) 3.2 超小型仿生扑翼飞行器扑翼的结构非线性静力学分析 (37) 3.3 初探材料特性对仿生扑翼刚度等性能的影响 (40) 3.4 本章小结 (45) 4 结论 (45) 参考文献 (47) 译文 (50) 原文说明 (60)

摘要 超小型仿生扑翼飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新概念飞行器,在应用技术上超出了传统的飞机设计和气动力的研究范畴,同时开创了微机电系统技术(MEMS)在航空领域的应用。设计和制造具有良好动力学特性的高效仿生扑翼,是超小型仿生扑翼飞行器研究中的一个关键环节,同时也是目前非常富有挑战性的研究难题。 本文利用有限元的基础理论,对仿照蜻蜓翅翼,设计的仿生扑翼进行结构静力学等内容的分析,研究了超小型仿生扑翼飞行器扑翼的结构特性等。文中的建模、分析方法及所得结论,为超小型仿生扑翼飞行器扑翼的设计、制作和应用提供了一定的理论依据。 本文基于蜻蜓真实的翅翼样本,利用ANSYS10.0软件,分别建立了仿生扑翼1和仿生扑翼2的几何结构模型,并通过选择适当的单元类型及设定特性参数,完成三维仿生扑翼1和仿生扑翼2的有限元模型。在此基础上,对超小型仿生扑翼飞行器扑翼进行静态特性分析,分别对仿生扑翼1和仿生扑翼2进行线性和非线性力学分析,比较两种情况下结构的变形及应力等静态性能,并初步探讨了改变材料特性对仿生扑翼刚度变形的影响,总结出仿生扑翼的几何外形和结构布局以及材料都会对扑翼的刚性产生一定的影响。 关键词:超小型飞行器,仿生扑翼,有限元分析

结构设计工作总结

结构设计工作总结 结构设计工作总结 转眼间20xx年已悄然划过,回首这一年,现将20xx年一年个人工作情况总结如下: 20xx年在院领导和同事们的大力支持下,设计院全体员工同心协力,超额完成了预定的目标。总结过去这一年,主要工作内容如下: 一、工作量方面 过去的一年里,我主要参与了武威市凉州区于郭庄村公共租赁房项目、20xx古浪土门公共租赁住房项目、金沙乡小康住宅项目、古浪人民来访大厅、张掖市三益化工厂区项目、等建筑的结构设计。通过自己努力工作、迎难而上,不断解决工作中遇到的疑难问题,终于顺利完成了院里给我下达的35万的产值任务。我个人工作量方面完成54.5万产值,实收费达到38.2万,在圆满完成产值任务的同时,也提高了自己的业务水平。在此,我感谢领导、同事们对我的支持和关心。 二、其它方面 (一)、处理现场问题 处理现场施工上存在的问题的同时协调参建各单位的关系,是结构设计人员必须掌握的一门技能,也是一种义务。 (二)、图纸质量方面

作为结构设计人员此要求更为严格,因为我们设计的图纸直接影响着建筑的可靠度和结构经济合理性,所以在工作中我从不敢怠慢我们的产品质量。平时经常和专业人员和技术骨干交流探讨,在遇到技术难题时积极向前辈及领导请教,同时上网查阅、翻阅资料,努力把难题合理全面的解决掉。 (三)、以老带新方面 作为师傅认真指导徒弟的工作,督促其认真学习规范以及软件操作,认真解答在设计过程中的疑问及图纸中发现的问题,尽量将图纸中出现的问题降到最低,使顺利完成了公司下达的任务。 (四)、市场营销方面 通过朋友的关系寻求市场也是一个锻炼自己很重要的机会和任务,我一定要抓住每一个信息,争取赢得市场,为公司和所里贡献自己的一点微薄之力。 (五)、注册考试方面 由于自己的惰性,没有认真对待注册考试,一二年注册考试很不理想。今年我要端正思想,调整心态,积极的争取复习时间,珍惜单位提供的考试机会,争取在今年的考试中考取好成绩。 (六)、注重团结和谐 一个设计单位就像是一个球队,是靠团队协作工作的,一个设计项目牵涉到多个专业配合,每个专业还需要设计、制

扑翼式飞行器的发展与展望

扑翼式飞行器的发展与展望 从古至今,人们从没有放弃过对翱翔梦的追求。不仅在许多的古书名著中都有长着翅膀的角色形象,人们也一直在用实际行动尝试着各种飞行的可能。昆虫和鸟类的超强飞行能力逐渐引起了人们的关注,早在中国的汉代时期、欧洲的中世纪就有人模拟鸟类进行飞行活动的记载。随着科技的快速发展,以及飞行器在军事上和民用上的广泛应用前景,扑翼式飞行器已经成为当今的研究热点。 1扑翼式飞行器的发展史 1.1 扑翼式飞行器的早期发展 历史上记载了许多人们对飞行的各种尝试方法,《墨子?鲁问》中记载,鲁班制造的木鸟可以飞行三天;古代中国甚至有人将大鸟的羽毛贴在身上试图飞起来,但最终都失败了。人们逐渐认识到想要飞行必须加上合适的机械装置。 15世纪70年代,著名发明家莱昂纳多?达芬奇设计出一种由飞行员自己提供动力的飞行器,并称之为“扑翼飞机”。“扑翼飞机”模仿鸟儿、蝙蝠和恐龙时代的翼龙,具有多个翅膀。达芬奇认为扑翼机具备推力和提升力。之后人们仿照它进行了很多尝试,有的可以上下蹦跳几下,有的摔成碎片,结果都失败了。 1874年,法国生物学家马雷用连续拍摄的方式初步掌握了鸟类复杂的飞行扑翼动作,以当时的技术水平,这种高难度的动作是无法实现的,与此同时热气球的出现,就使早起人们对制造飞行器尝试告一段落,研究开始转向了其他领域。 1.2扑翼式飞行器国内外的研究现状 随着仿生技术、空气动力学和微加工技术的日益发展,加之军事和民用的广泛应用前景,扑翼式飞行器再次成为了国内外科学领域研究的热点。1997年,DAPRA投入3500万美元,开始了为期四年的MAV的研究计划。加州理工学院、多伦多大学、佐治亚技术研究所、佛罗里达大学、Vanderbilt大学等单位研制了不同结构的扑翼MAV,翼展一般在15cm左右,多采用电池提供能源,飞行时间约在几分钟到十几分钟。加州大学伯克利分校研制的“机器苍蝇”扑翼MAV 总重约为43mg,直径为5mm~10mm,采用太阳能电池和压电驱动。 西北工业大学研制的扑翼MAV采用聚合物锂电池和微型电机驱动,可实现扑翼15Hz~20Hz左右的频率上下拍动,翼展超过15cm。 2扑翼式飞行器的优势及可行性 按照飞行原理的不同划分,MAV可分为固定翼、旋翼和扑翼三种。同其他形式的微型飞行器相比,扑翼式飞行器可以通过自身机翼扇动产生的上下大气压差来飞行。它具有尺寸小、噪音弱、灵活性强、隐蔽性好的特点。 通过分析昆虫各个部分的结构,选用合理的驱动装置,并由电池或其他化学物质提供能源,仿照昆虫结构,同时辅以MEMS设备和装配技术,便可以加工制造出扑翼式微型飞行器。 3关键技术 3.1 空气动力学问题 微型飞行器不同于普通飞机,它的雷诺数大约在104左右,空气的粘性阻力相对比较大,并且扑翼式飞行器是以模仿鸟和昆虫类扑翅运动为基础,但是昆虫和鸟类的翅膀是平面薄体结构,而非机翼的流线型。我们应充分研究这种非传统

飞行器结构设计总复习

静强度设计:安全系数d e P f P d p 设计载荷 e p 使用载荷 u p 极限载荷 静强度设计准则:结构材料的极限载荷大于或等于设计载荷,即认为结构安全u p ≥d p 载荷系数定义:除重力外,作用在飞机某方向上的所有外力的合力与当时飞机重量的比值, 称为该方向上的载荷系数。 载荷系数的物理意义:1、表示了作用于飞机重心处除重力外的外力与飞机重力的比值关系; 2、表示了飞机质量力与重力的比率。 载荷系数实用意义:1、载荷系数确定了,则飞机上的载荷大小也就确定了; 2、载荷系数还表明飞机机动性的好坏。 着陆载荷系数的定义:起落架的实际着陆载荷lg P 与飞机停放地面时起落架的停机载荷lg o P 之 41.杆只能承受(或传递)沿杆轴向的分布力或集中力。 2.薄平板适宜承受在板平面内的分布载荷,包括剪流和拉压应力,不能传弯。没有加强件加 强时,承压的能力比承拉的能力小得多,不适宜受集中力。厚板能承受一定集中力等。 3.三角形薄板不能受剪。 刚度分配原则:在一定条件下(如机翼变形符合平剖面假设),结构间各个原件可直接按照 本身刚度的大小比例来分配它们共同承担的载荷,这种正比关系称为“刚度分配原则” P1l1/E1F1=P2l2/e2f2 K=EF/l p1/p2=k1/k2 p1=k1p/(k1+k2) (翼面结构的典型受力形式及其构造特点: 1.薄蒙皮梁式:蒙皮很薄,纵向翼梁很强,纵向长桁较少且弱,梁缘条的剖面与长桁相比要 大得多,当布置有一根纵梁时同时还要布置有一根以上的枞墙。常分左右机翼-----用几个集 中接头相连。 2.多梁单块式:蒙皮较厚,与长桁、翼梁缘条组成可受轴向力的壁板承受总体弯矩;纵向长 桁布置较密,长桁截面积与梁的截面积比较接近或略小;梁或墙与壁板形成封闭的盒段,增 强了翼面结构的抗扭刚度。为充分发挥多梁单块式机翼的受力特征,左右机翼一般连成整体 贯穿过机身,但机翼本身可能分成几段。 3.多墙厚蒙皮式:布置了较多的枞墙,厚蒙皮,无长桁,有少肋、多肋两种,但结合受集中 力的需要,至少每侧机翼上要布置3~5个加强翼肋。可以没有普通肋。) 大型高亚音速运输机或有些超音速战斗机采用多梁单块式翼面结构,Ma 较大的的超音速飞 机多采用多墙(或多梁)或机翼结构。 局部失稳问题:翼梁缘条受轴向压力时,由于在蒙皮平面内有蒙皮支持,在翼梁平面有腹板 支持,因此一般不会产生总体失稳,但需考虑其局部失稳问题。 翼梁的主要功用承受或传递机翼的剪力Q 和弯矩M 。 (各典型形式(梁式、单块式、多墙式)受力特点的比较: 机翼结构受力形式的发展主要与飞行速度的发展有关。速度的增加促使机翼外形改变并提高 了对结构强度、刚度、外形的要求。比较三者的受力特点可以发现,单纯的梁式、薄蒙皮和 弱长桁均不参加机翼总体弯矩的传递,只有梁的缘条承受弯矩引起的轴力。对于高速飞机, 由于气动载荷增大,而相对厚度减小又导致了机翼结构高度变小,只靠梁来承弯将使承弯构 件的有效高度减小;加之对蒙皮局部刚度和机翼扭转刚度要求的提高,促使蒙皮增厚,长桁 增多、增强。因此,在单块式、多墙式机翼中,蒙皮、长桁,乃至主要是蒙皮发展成主要的 承弯构件。由于蒙皮、长桁等受轴向力的面积较之梁缘条更为分散、更靠近外表面,故承弯 构件有效高度较大,因此厚蒙皮翼盒不仅承扭能力较高,抗弯特性也较好,因此,此种机翼

超轻型飞机结构设计

飞机构造学结课大作业——超轻型飞机结构总体设计 目录 一.总体外形设计 二.机翼结构设计 三.机身结构设计 四.尾翼结构设计 五.起落架结构设计 六.连接处结构设计 七.设计心得与体会

一.总体外形设计 飞机主机翼采用中单翼布局,附加翼尖小翼。主翼接口放在机身重心附近,机翼部布置储油箱和起落架的收纳藏。垂尾平尾采用平尾安装在垂尾上的后掠翼式布局,整体采用对称翼型。飞机采用前三点可收放式起落架,机身上设置整流罩减阻。 二.机翼结构设计 1.机翼

平直翼型:低速气动特性良好,诱导阻力小,升阻比大。 梯形结构:制造工艺比较简单且诱导阻力比较小且结构重量轻。机翼翼尖有一定的后掠,能增加横向安定性。 平凸翼型:结构简单,便与生产,而且气动特性比较好。 中单翼型:干扰阻力最小,起落架高度相对降低,收藏所占空间也较小。 翼尖小翼:可增加飞机的飞行速度,飞行时间,减小了飞行阻力,减少油耗,翼尖涡流。 2.翼梁 翼梁是飞机中的主要受力构件,它承受机翼的剪力和弯矩。翼梁主要由上、下缘条和腹板组成,缘条承受由弯矩而产生的拉,压轴向力;腹板承受剪切力。本次设计采用具有“工”字形剖面的腹板式翼梁。

腹板式翼梁:相同的高度和同等的重量的情况下,带有立柱加强而腹板上无任何开孔,其强度最大。另外,这种结构的翼梁制造工艺简单,成 本低,适用于超轻型飞机的设计与制造。 3.纵墙 它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁,位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼。它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机

翼扭矩。 4.翼肋 构架式翼肋:由缘条,直支柱,斜支柱组成。用于结构高度较大的机翼上。 普通翼肋:此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板。 加强翼肋:主要用于传递和承受较大的集中载荷。其中缘条承受弯矩引起的轴力, 腹板受剪力作用。 5.蒙皮 蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。此次还参与机翼的总体受力。蒙皮与桁条和翼梁缘条共同承受由弯矩引起的轴向力的同时,还与翼梁腹板

结构设计人员年终总结

工作总结 光阴似箭,岁月如梭,转眼间我来公司已经快四年了,在这段时间里我过得是很充实的,因为专业知识一直在不断的积累,专业能力一直在不断的大幅度提高;在这里我还是要深深的感谢公司对我的信任与培养,给了我那么多的学习和成长的机会,还有要感谢每一位与我合作过的同事伙伴,是你们的配合与帮助,才能使我成长的这么快。经过了几年的相处,给我感触最深的是公司更像是一个温暖的大家庭,因为无论在工作、生活和学习上公司都给予了极大的关怀和包容。公司需要发展,而公司的发展和我们每一个成员是密不可分的,作为公司的一名设计人员,我们更应该为它在前进的道路上贡献一份力量,而这份力量则来自我们做好本职工作,做一名合格的设计人员。要想有所提高,有所突破就必须学会自我总结,下面就对我这几年的工作和学习作如下总结。 来到公司的第一年,是收获最多的一年。因为5.12特大地震的原因,公司格外繁忙,业务也很多,因此手上的事情也多。从砌体结构到框架结构,再后来到底框结构,这些结构形式在工程中是比较多的,因此也渐渐地掌握了基本建模、绘施工图的要求。因为刚开始接触实际工程,所以经常会出现许许多多的问题。首先反应在结构模型上,经常有漏项的事情发生,还有很多时候是模型与实际受力情况不符或有较大出入;其次是反应在施工图上,依然有很多漏项的情况,然后就是不同专业之间有很多矛盾之处,还有很多施工图上本身的错

漏之处;最后就是在工地现场时,观察能力及现场经验不足,很少发现问题或者发现的问题都是比较小的问题,有很多需要控制的质量问题都是师傅或者其他监督部分所发现的,当发现问题后,如何补救或处理更是摸不着头脑。从建立模型到模型完成,从校核模型到修改模型完成,从模型到出校核图,从修改后的校核图到再次校核,从施工图到审查回复,从设计到现场,再从现场到设计这些程序的前前后后,不知道出了多少问题,一次次的审核师傅都兢兢业业、不厌其烦地一一执行,自己所出问题,公司都一次次的解决。正是因为这么多的问题和失误,才让我不断的掌握专业知识,第一次有了理论结合实践的亲身体会。 到了第二年,因为处在灾后重建当中,所以任务依然很多,这一年里在专业知识方面有了很大的提高,但依然问题层出不穷,归根揭底是因为对各种规范不熟悉,常出现与规范不符的现象。当时最突出的问题就是基础埋深超深,在这个问题上公司可以说是费尽心力,因为自己的一时疏忽,给公司带来太多麻烦,而最后公司用一颗包容的心来承担这一切,在这里再次感谢公司及公司的领导们。经过超深事件后,大家都深刻地意识到:设计必须严谨,必须认真对待,必须尽最大努力来完成任何一项设计,任何一个小小的疏漏都可能把我们推向深渊。在工地现场方面,经过第一年的积累,对于比较常见的问题基本上能够解决,但实际工程则是复杂的,基本上不同的工地都会出现不同的问题,而这些问题更是变化莫测的。遇到这种情况后,就将不能现场立即解答的问题带回公司,向经验丰富的工程师们请教,最

飞行器结构优化设计课程总结

《飞行器结构优化设计》 ——课程总结 专业航天工程 学号GS0915207 姓名

《飞行器结构优化设计》课程总结报告 通过这门课程的学习,大致了解无论是飞行器、船舶还是桥梁等工程项目的传统结构设计流程:首先是根据技术参数、经验和一些简单的分析方法进行初始的结构设计,然后用较为精确的分析方法对初始设计进行核验,根据核验结果,逐步调整设计参数,直到得到满意的设计方案。但是这种传统设计方法的产品性能优劣主要就取决于设计人员的水平,而且设计周期长,并要耗费大量的人力和物力。随着高速、大容量电子计算机的广泛使用和一些精度高的力学分析数值方法的建立和应用,使得复杂的结构分析过程变得更加高效、精确。 本课程重点就在于介绍结构优化的各种分析方法。这些分析方法都是以计算机为工具,将非线性数学规划的理论和力学分析方法相结合,使用于受各种条件限制的承载结构设计情况。 优化问题的数学意义是在不等式约束条件下,求使目标函数为最小或最大值的一组设计变量值,在实际工程应用中,优化问题所包含的函数通常是非线性的和隐式的。建立在数学规划基础上的优化算法,是依据当前设计方案所对应的函数值与导数值等信息,按照某种规则在多维设计变量空间中进行搜索,一步一步逼近优化解。随着计算机的发展和数学计算方法不断进步,结构分析。优化的方法也是随之水涨船高。 一、有限元素法 这是基于在结构力学、材料力学和弹性力学基础上的一种分析方法。研究杆、梁,经简化薄板组成的结构的应力、变形等问题。其方法是首先通过力学分析将结构离散化成单一元素,然后对单一元素进行分析,算出各单元刚度矩阵后,进行整体分析,根据方程组K·u=P求解。这种方法求解的问题受限于结构的规模、形式和效率。 二、敏度分析 结构敏度是指结构性状函数,如位移、应力、振动频率等对设计变量的导数。近似函数的构成,以及许多有效的结构优化算法,皆要利用这些参数的一阶导数,以至二阶导数信息。 结构敏度分析的基础是结构分析,对于复杂的结构,精确的结构分析工作是

飞机基本结构

飞机结构详细讲解 机翼 机翼是飞机的重要部件之一,安装在机 上。其最主要作用是产生升力,同时也 在机翼内布置弹药仓和油箱,在飞行中 收藏起落架。另外,在机翼上还安装有 起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向 纵的副翼,有的还在机翼前缘装有缝翼 加升力的装置。 由于飞机是在空中飞行的,因此和一般的运输工具和机械相比,就有很大的不同。的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻,机翼自然也不外,加之机翼是产生升力的主要部件,而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼因此所承受的载荷就更大,这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷,也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。 机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。其中接头的作用是将上的载荷传递到机身上,而有些飞机整个就是一个大的飞翼,如B2隐形轰炸机则根就没有接头。以下是典型的梁式机翼的结构。 一、纵向骨架 机翼的纵向骨架由翼梁、纵 樯和桁条等组成,所谓纵向是指沿翼展方 向,它们都是沿翼展方向布置的。 * 翼梁是最主要的纵向构件,它承受 全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸 缘、腹板和支柱构成(如图所示)。凸缘通 常由锻造铝合金或高强度合金钢制成,腹板 用硬铝合金板材制成,与上下凸缘用螺钉或 铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁,承 受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 * 纵樯与翼梁十分相像,二者的区别在 樯的凸缘很弱并且不与机身相连,其长 时仅为翼展的一部分。纵樯通常布置在 的前后缘部分,与上下蒙皮相连,形成 盒段,承受扭矩。靠后缘的纵樯还可以 襟翼和副翼。 * 桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成,铆接在蒙皮内表面,支持蒙皮以提高其承力,并共同将气动力分布载荷传给翼肋。 二、横向骨架 机翼的横向骨架主要是指翼肋,而翼肋又包括普通翼肋和加强翼肋,

自己总结材料结构设计经验

结构设计经验FOR YAN Li(20150120) 一、上部结构布置、PKPM建模、工作流程注意事项 1、小于等于C25混凝土时,保护层厚度+5mm【规范】 2、扭转位移比小于1.2,不用点双向地震 3、抗震缝相关规范:《抗规》6.1.4 4、有效质量系数<90%,说明结构存在局部振动较多,较为松散,常为有较多不与楼板相连的构件的情况。 5、外边柱、墙的外边线到轴线距离沿结构全高一致。 6、双连梁:利用窗台增设连梁。例如原200X600连梁超筋,改为双200X450连梁,建模时按400X450输入 正常连梁,计算结果均分到两根连梁上。 7、15m范围内不应出现非拉通榀框架【省规】 8、初次建模从CAD导入轴网至PKPM时,退出“AUTOCAD向建筑模型转化”菜单时不点“清理无用的节点”, 否则刚导入的轴网、节点又被清除了。 9、现阶段6mm一级钢(270Mpa)供应不足,故不宜采用。 10、PMCAD建模时别忘了点“自动计算现浇楼板自重”! 11、强制刚性假定 高层结构计算位移保留弹性板面外刚度 偶然偏心 双向地震【高规4.3.2】 偶然偏心(只看位移比) 高层结构计算配筋 双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2,在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外,计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 强制刚性假定 多层结构计算位移 保留弹性板面外刚度 多层结构计算配筋:双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2,在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外,计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 12、调模型技巧: ·对于柱、墙较密的区域,柱、墙截面做小,反之做大。 ·受荷较大且靠边的区域柱、墙截面做大。 ·地梁层尽量低矮以作为崁固端。 ·扭转出现在第二周期:两个主轴方向刚度相差较大。 ·扭转出现在第一周期:结构周边刚度弱于中间刚度。 ·刚重比不足时,可调整地基土M值,实在不行就要考虑P-Δ效应。 13、楼板局部开大洞造成的明显薄弱部位应定义为弹性板;开洞较多或较复杂时应定义整层弹性板;多塔

基于仿生学的扑翼机设计与仿真

基于仿生学的扑翼机设计与仿真 苏扬、邵冠豪、史佳针、李根、李凯兴 (中国民航大学航空工程学院,天津,300300) 摘要:仿生扑翼飞行器是一种模仿昆虫或鸟类扑翼飞行的新型飞行器。由于具有重量轻、体积小、隐身性、可操作性好和成本低等特点,在国防和民用领域均有十分广泛的应用前景。本文主要介绍了基于仿生学研制的某小型扑翼无人飞行器,并对其设计思想和制作工艺进行详细阐述与说明。 关键词: 仿生学扑翼机无人侦察制作工艺 0 前言 论文详细介绍了一款基于仿生学研制的小型扑翼无人飞行器。该扑翼飞行器可以作为无人侦察机使用,整机重20g,采用四翅扑翼机构,翼展为280mm,整机全长仅190mm。该机采用轻木为材料来制作机身,KT板来制作尾翼。不但价格低廉,加工方便,而且还能很大程度上保持较轻的重量和足够的强度。扑翼传动机构采用3D打印技术进行制作,材料为PLA塑料。整机外形尺寸是以家燕为仿生对象来进行设计的,整机的外形尺寸参数如表1所示。 表 1 扑翼无人飞行器试验机结构参数(单位mm) 名称机身长度机身宽度机身最高处翼展机翼弦长机翼厚度垂尾高度 参数190 40 35 280 85 0.015 55 1 扑翼飞行器的设计与建模 扑翼机构采用四翅机构是由于四翅机构可以利用Wei-Fogh效应而产生较高的升力[2],这会对之后添加工作负载产生很大的帮助。机身结构外形尺寸参数是根据尺度效应[3]来确定的,在最大限度地减重和模仿家燕的同时,还留有一定的可调裕度以适应不同重量的负载。尾翼结构采用应用较为成熟的常规式尾翼。控制方面采用电磁舵机+微型接收机来作为控制舵面的方式。整机三维建模如图1所示。

超轻型飞机结构设计

飞机构造学结课大作业 ——超轻型飞机结构总体设计 目录 一.总体外形设计 二.机翼结构设计 三.机身结构设计 四.尾翼结构设计 五.起落架结构设计 六.连接处结构设计 七.设计心得与体会一.总体外形设计

飞机主机翼采用中单翼布局,附加翼尖小翼。主翼接口放在机身重心附近,机翼内部布置储油箱和起落架的收纳藏。垂尾平尾采用平尾安装在垂尾上的后掠翼式布局,整体采用对称翼型。飞机采用前三点可收放式起落架,机身上设置整流罩减阻。 二.机翼结构设计 1.机翼 平直翼型:低速气动特性良好,诱导阻力小,升阻比大。 梯形结构:制造工艺比较简单且诱导阻力比较小且结构重量轻。机翼翼尖有一定的后掠,能增加横向安定性。 平凸翼型:结构简单,便与生产,而且气动特性比较好。 中单翼型:干扰阻力最小,起落架高度相对降低,收藏所占空间也较小。翼尖小翼:可增加飞机的飞行速度,飞行时间,减小了飞行阻力,减少油耗,翼尖涡流。 2.翼梁

翼梁是飞机中的主要受力构件,它承受机翼的剪力和弯矩。翼梁主要由上、下缘条和腹板组成,缘条承受由弯矩而产生的拉,压轴向力;腹板承受剪切力。本次设计采用具有“工”字形剖面的腹板式翼梁。 腹板式翼梁:相同的高度和同等的重量的情况下,带有立柱加强而腹板上无任何开孔,其强度最大。另外,这种结构的翼梁制造工艺简 单,成本低,适用于超轻型飞机的设计与制造。 3.纵墙 它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁,位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼。它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩。 4.翼肋

构架式翼肋:由缘条,直支柱,斜支柱组成。用于结构高度较大的机翼上。 普通翼肋:此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板。 加强翼肋:主要用于传递和承受较大的集中载荷。其中缘条承受弯矩引起的轴力, 腹板受剪力作用。 5.蒙皮 蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。此次还参与机翼的总体受力。蒙皮与桁条和翼梁缘条共同承受由弯矩引起的轴向力的同时,还与翼梁腹板或纵墙形成的闭室承受扭矩。本次设计采用夹芯蒙皮。 夹芯蒙皮:(1)刚度高,质量轻,气动表面质量好。 (2)隔热效果好,保护内部设备。 (3)耐疲劳性好,不易产生疲劳裂纹。 (4)密封性好,减少密封环节 三.机身结构设计

结构设计——工作总结

结构设计工作总结 一、拿到作业图不要盲目建模计算。先进行全面分析,与建筑设计人员进行勾通,充分了解工程的各种情况(功能、选型等)。 二、建模计算前的前处理要做好。比方荷载的计算要准确,不能估计。要完全根据建筑做法或使用要求来输入。 三、在进行结构建模的时候,要了解每个参数的意义,不要盲目修改参数,修改时要有依据。 四、在计算中,要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件的截面。这一点要作为我们的设计理念之一来重视。 五、梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改,这都要有依据可循(可根据验算简图等资料)。具体有以下集中修改或注意事项: a、梁: 1、梁的标高(是否确定梁底标高及梁上翻等问题) 2、梁的支座负筋不能太疏,要人为加密。 3、梁的跨数要核对。 4、尽量减少钢筋的种类和级差(≤2级) 5、有雨蓬等外挑构件处的梁要加强(可以将此处的箍筋加密、设置抗扭钢筋等措施) 6、钢筋在梁中的放置必须满足净距要求,特别是梁上部钢筋的净距(≥1.5d或30mm) 7、碰到电算结果的井字梁(有主次关系)处,要分清主次关系,在主要梁支座处标出支座筋 8、搁在边梁上的连梁等,在靠边梁处的支座筋不宜过大,宜减小,从而减少对边梁的扭矩 9、有主次梁关系,从梁截面上也有区别,次梁适当放小。 b、柱: 1、满足轴压比要求(≤0.9) 2、大跨度的厂房等,柱子截面宜选用长方柱。 3、构造柱的设置(细查规范《建筑抗震设计规范》P72) c、板: 1、负筋不宜选用过细的钢筋,可以用较大直径的钢筋代替,可避免施工时被踩下;较大直径钢筋不宜过疏,否则受力不力或容易开裂。 2、在结构平面图中须注明标高及板剖面图。 3、屋面板的钢筋须全部拉通。 4、板配筋要表达清楚,不能让施工人员猜测。 5、在结构平面图中,注明雨蓬、阳台、檐口等位置及尺寸,并画出大样。 d、基础: 1、不能将深基础与浅基础混用。 2、基础荷载计算时,千万别漏算荷载(包括底层墙体荷载重量等) 3、基础(包括地梁、承台等)的标高要满足上部管线的通过,一般其上预留300mm。

飞行器结构设计总结

第一章 1 1.1-1.3节 1、名词解释蠕变:材料的塑形变形量随时间增大而增大 2、填空属于航天器的是人造地球卫星、载人飞船、空间站等 3、简答飞行器结构设计的基本准则:最小质量准则、气动力准则、使用维护准则、可靠性准则、结构工艺性准则、最小成本准则 2 1.4-1.6节 1、静电陀螺仪为什么选用铍合金?密度小、强度硬度高、线膨胀系数小 2、断裂韧性:表征材料阻止裂纹扩展的能力 剩余强度系数:破坏载荷/设计载荷=破坏应力/设计应力 3、给出部件设计内容的排序:调查研究-方案设计-技术设计-强度校核-绘制零件图-编制技术文件-试验 第二章 3 2.1-2.2节 1、画图说明过载系数的由来: 2、以攻角为例解释导弹采用刚体假设的原因: 3、过载系数:作用在物体上的所有表面力的合力与该物体的重量之比

4、导弹发射三种过载形式:机动飞行时最大过载系数、限制舵面最大偏转角、阵风载荷及其最大附加过载系数 4 2.3-2.5节 1、导弹的设计情况:空中飞行时、地面使用时的设计情况 2、在进行内力计算时常用方法:初等粱理论、有限元法、平切面法 3、压心:导弹弹翼上所受空气作用力合力的作用中心 4、安全系数:设计载荷与使用载荷之比。在传统设计中,为了保证结构安全可靠,对这些因素都是用大于1的系数来考虑,这个系数即为安全系数f 5 2.6节 1、P37双梁式直弹翼 ①属于静定/静不定结构?为什么? ②受力分析图: ③标出压心和刚心: ④两根翼梁在载荷Q及其引起的弯曲力矩M作用下的传力,翼剖面闭室提供的支反扭矩: 2、P39单梁式翼面中翼肋和蒙皮之间相互支撑互相传力关系: 6 2.7节 1、①加强肋将集中力转化为分布力对

相关主题