民用飞机中央翼后梁框设计研究

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民用飞机中央翼后梁框设计研究

作者：王强

来源：《科技视界》2013年第13期

【摘 要】在民用飞机机身结构设计中，翼身连接处于重中之重，而处于此连接部位的中央翼后梁框，由于承担较大的翼身载荷交换，因此在设计中需要重点考虑。本文通过几种成熟机型的设计对比，为民用飞机中央翼后梁框的设计拓宽思路。 【关键词】翼身连接；中央翼后梁框；力学原理 0 引言

在民用飞机设计中，翼身连接的设计一直是全机结构设计的重点和难点之一。翼身连接及传力的主要构件有中央翼前后梁框，龙骨梁，中机身侧壁板，中机身地板等构件，而中央翼前后梁框在翼身连接及传力中扮演着重要的角色。为避免一个不尽合理的设计而带来后期的更改或较大的损失，本文借助成熟机型的设计，阐述其设计的一种思路。 1 传力分析

针对采用下单翼布局，机身布置加强框与机翼的前、后梁相对应，称其为中央翼前后梁框。前后梁分别与机翼前后梁的上、下缘条、腹板采用整体式连接，如图1所示。机翼上的总体内力：弯、剪、扭将由机身提供支反力来平衡。对于后掠翼形式机翼，中央翼使得大部分对称弯矩可在机翼结构自身平衡而不传到机身上去。而机翼上不能自身平衡的载荷将由机翼-机身对接接头传给机身。机翼在中央翼与机身侧边交接处通过接头与机身对接，机翼上的剪力Q、扭矩Mt和反对称弯矩就由这些接头传给机身，见图2所示。 图1 翼梁与机身加强框的连接 图2 反对称弯矩的传力分析

注：1-中央翼上壁板；2-前梁；3-后梁；4-侧边加强肋；5-外翼作用在中央翼上壁板上的轴力；6-中央翼梁腹板给壁板的支反力；7-机翼-机身接头给中央翼梁腹板的支反力；8-中央翼梁腹板.

机翼载荷的传力分析如下：

剪力Q：剪力由前、后梁腹板传到对接接头处，通过接头传给中央翼前后梁框。 弯矩M：弯矩由中央翼上、下壁板承受，具体又分为对称弯矩和反对称弯矩。