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時間:2011-02-10 15:57來源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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"對局部初始缺陷的敏感性小,一般不會發(fā)生層合板常見的微裂紋和分層現(xiàn)象。每一個等角形格單元都是幾何不變的超靜定結(jié)構(gòu)(方形格和菱形格為靜定結(jié)構(gòu))。即使局部格形出現(xiàn)破損,其周圍的大塊格形骨架仍為幾何不變結(jié)構(gòu),因此,格柵結(jié)構(gòu)生存力強,開口補強簡單易行,并具有很好的抗彈傷能力。
制造工藝過程可以實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn),實現(xiàn)低成本制造。據(jù)介紹:美國斯坦福大學(xué)復(fù)合材料設(shè)計中心又開發(fā)了兩種可降低制造成本的新
格柵結(jié)構(gòu)制造工藝, ""%& ’(%)"*+(, -%(*.+(, /*,( ’-/)和 0.+1(, 2"% /*,。格柵結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的問題有: 蒙皮與格形骨架應(yīng)剛度匹配,以保證蒙皮有所需要的光滑外形; 蒙皮與格形骨架應(yīng)有足夠的結(jié)合強度,以提高承載能力和減少維修; "處理好格形骨架端部纖維的連續(xù)和終止; 格柵結(jié)構(gòu)的連接和拼接困難; %質(zhì)量檢測和監(jiān)控困難,缺乏維修經(jīng)驗。格柵結(jié)構(gòu)是一項正在開發(fā)的結(jié)構(gòu)形式,經(jīng)驗十分有限,設(shè)計方法正在建立。
二、格柵壁板(簡要)分析
(3)正交格柵壁板分析正交格柵壁板格形為方形格。柵格由連續(xù)的單向帶和節(jié)點處不連續(xù)的低密度合成材料墊片條組合而成;柵格再與蒙皮結(jié)合在一起,形成格柵壁板。

正交格柵壁板可以實現(xiàn)隔框、桁條、蒙皮一體化,隔框和桁條連續(xù)性好;可實現(xiàn)加工自動化,以降低成本。蒙皮和格柵的結(jié)合(共固化或粘接)需仔細(xì)設(shè)計;質(zhì)量保證和 4或損傷檢測,以及拼接比較困難,正在研究解決。

(5)等角格柵壁板分析等角格柵壁板格形為 & 46或 & 47等角的三角形又稱三角格柵板。柵格構(gòu)成方法與正交格柵壁板相同。等角格柵壁板特點是有極好的損傷容限和破損安全能力,結(jié)構(gòu)連續(xù)性好,可實現(xiàn)加工自動化,以降低成本。設(shè)計中的難點:


從抗沖擊損傷考慮蒙皮與格柵的結(jié)合強度;
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節(jié)點處有  "根單向帶交叉還要保證連續(xù)地穿過; "邊緣纖維終止補強困難; 格柵骨架拼接困難。等角格柵壁板適合作成筒殼和錐殼用于機身和彈身結(jié)
構(gòu)。
三、帽形立交 平交格柵壁板設(shè)計概
(%)帽形立交格柵壁板設(shè)計概念
帽形立交格柵(&’() * +,(-.-/0)壁板設(shè)計概念由一個外蒙皮和一個預(yù)制有深帽形柵格和淺帽形柵格的格柵面板(內(nèi)蒙皮)構(gòu)成。帽形柵格內(nèi)鋪放單向帶,形成格形骨架承力系統(tǒng),可用于機身、艙門等結(jié)構(gòu)壁板。
(1)帽形平交格柵壁板設(shè)計概念
帽形平交格柵((,(2 * 3+44+5 * .-/0)壁板設(shè)計概念由一個外蒙皮和一個預(yù)制有交叉帽形平柵格的格柵面板(內(nèi)蒙皮)構(gòu)成。主承載方向帽形柵格內(nèi)鋪設(shè)補強材料單向帶,而在另一個非主承載方向帽形柵格上方采用小肋板補強,兩者構(gòu)成格形骨架承力系統(tǒng),可用于翼面結(jié)構(gòu)壁板。
第四節(jié) 6翼梁(墻)設(shè)計要點
翼梁(墻)受力形式為凸緣承受由彎矩引起的軸向力、腹板承剪和傳遞垂直于翼面的氣動載荷。
翼梁按梁剖面形狀分為 7字形梁、]形梁、 8形梁等。進(jìn)一步,按梁腹板進(jìn)行翼梁分類更能反映出梁的結(jié)構(gòu)特點,有立柱加筋腹板梁、夾層結(jié)構(gòu)腹板梁和正弦波腹板梁等。
翼梁設(shè)計大致可分為梁凸緣設(shè)計、梁腹板設(shè)計和凸緣與腹板結(jié)合部位的細(xì)節(jié)設(shè)計以及梁凸緣與機體的連接設(shè)計。翼梁結(jié)構(gòu)形式,特別是梁腹板形式的不同,使翼梁結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大差異。
(%)梁(墻)類結(jié)構(gòu)件鋪層設(shè)計要點 根據(jù)彎矩、剪力及其分布特性,選取若干切面,按各切面的彎矩、剪力進(jìn)行梁凸緣和腹板鋪層設(shè)計。
鋪層設(shè)計步驟:按許用應(yīng)變設(shè)計各鋪層方向的鋪層數(shù)(鋪層比);按穩(wěn)定性要求優(yōu)化鋪層順序(盡可能采用對稱鋪層);校核各切面的強度,局部修改鋪層比例和順序。凸緣部分鋪層比例一般為: 9:  :  %:( :;層占 9:<,= >;層占 :<,?:;層占
%:<)。腹板部分鋪層比例一般為: %:  @:  %:( :;層占 %:<,= >;層占 @:<,?:;層占 •?•
 

")。 對腹板應(yīng)進(jìn)行壓一剪穩(wěn)定性校核和抗壓塌強度檢查。 "凸緣與腹板鋪層的連續(xù)和各切面間的鋪層過渡與鋪層位置的確定應(yīng)與鋪層工
藝要求相協(xié)調(diào)。 根據(jù)連接、泊松比、固化變形控制等要求進(jìn)行鋪層局部調(diào)整(優(yōu)化)。()梁(墻)類結(jié)構(gòu)件細(xì)節(jié)設(shè)計
梁凸緣與腹板結(jié)合部位,腹板的鋪層應(yīng)延伸到梁凸緣并與凸緣的其他鋪層相協(xié)調(diào),轉(zhuǎn)接處應(yīng)有足夠大的圓角半徑,空腔應(yīng)充填實,并有切實可行的成形工藝質(zhì)量保證措施
腹板加筋條布置與翼肋和集中外載作用點相協(xié)調(diào)。 "腹板開口細(xì)節(jié)設(shè)計。 當(dāng)復(fù)合材料梁采用合金鋼、鋁合金等金屬集中傳力接頭(鈦合金接頭除外)時,
應(yīng)考慮采取有效的電偶腐蝕防護(hù)措施。 %翼梁與蒙皮壁板連接采用共固化成形工藝時,應(yīng)控制變形協(xié)調(diào);采用螺接或鉚接時,應(yīng)增加墊圈起防脹和防嵌入的作用。(%)立柱加筋腹板梁設(shè)計
采用立柱加強梁腹板,可以提高梁腹板承受剪切載荷能力和梁腹板的穩(wěn)定性,制造裝配工藝簡單,在金屬結(jié)構(gòu)翼梁設(shè)計中已普遍采用。復(fù)合材料等代設(shè)計翼梁和由金屬梁凸緣與復(fù)合材料腹板構(gòu)成的翼梁常采用這種翼梁形式。立柱加筋腹板梁結(jié)構(gòu)設(shè)計建議:
采用 &形或 ’形剖面立柱較多。 立柱間距由翼梁剪力分布和腹板穩(wěn)定性條件確定,一般與肋間距相協(xié)調(diào)。 "腹板一立柱鋪層組合設(shè)計可采用腹板與立柱鋪層互不相關(guān)設(shè)計方案也可采用
立柱鋪層“埋人”腹板鋪層中的設(shè)計方案。(()夾層結(jié)構(gòu)腹板梁設(shè)計對于相對厚度大的翼型或絕對高度大的翼面,其梁腹板可采用夾層結(jié)構(gòu)板,以提高腹板的穩(wěn)定性并可減重。夾層結(jié)構(gòu)腹板梁雖然結(jié)構(gòu)形式簡單,但其結(jié)構(gòu)設(shè)計包括梁凸緣設(shè)計、夾層結(jié)構(gòu)腹
板設(shè)計和梁凸緣與夾層結(jié)構(gòu)腹板的結(jié)合設(shè)計三個主要內(nèi)容。梁凸緣鋪層設(shè)計按各切面彎矩進(jìn)行。夾層結(jié)構(gòu)腹板的鋪層設(shè)計要點如下: 根據(jù)梁腹板的剪力,確定 ) (*+的鋪層數(shù)。 根據(jù)梁腹板的壓塌力要求和泊松比控制,確定 ,"+層和 "+層的層數(shù)。 "夾層腹板的面板可采用不對稱鋪層,但對整個夾層腹板應(yīng)當(dāng)為對稱鋪層。
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梁腹板應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。梁凸緣與夾層結(jié)構(gòu)腹板的結(jié)合設(shè)計是設(shè)計的關(guān)鍵,可采用以下方案: "腹板面板的鋪層延伸到梁凸緣,并與梁凸緣鋪層相協(xié)調(diào)。此方案,要采用共固
 
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