飞机结构强度

飞机结构强度 [系列教材 ┈→ 航空宇航类]

定价:15元

作者:管德 郦正能

书号:7-81077-627-4

内容简介 本书内容力求为精炼、先进。注重阐述飞机结构强度、刚度和气动弹性力学的基本概念、原理和方法,反映航空技术发展的新成果。本书共4章。第1章介绍飞机上的外载荷、各种强度设计情况、过载和安全系数,疲劳载荷和随机载荷谱。第2章介绍飞机机翼、机身和起落架这三个主要部件的构造形式,承力特点、结构受力平衡和力的传递;并有专节介绍新型复合材料结构形式和承力特点。第3章简要介绍结构强度计算的演变情况和目前需要研究的问题;重点介绍结构静强度、疲劳和损伤容限计算的原理和方法。第4章重点介绍气动弹性力学的研究领域,飞机设计中需要考虑的气动弹性问题以及处理这些问题的思路、方法和经验。本书可为不是从事飞机结构强度和刚度专业的航空技术人员、研究人员和管理人员提供基本的知识,以便他们分析和处理相关的问题。

目录

第1章 飞机的外载荷1

1.1 作用在飞机上的外力和过载1

1.2 典型飞行情况和机动过载2

1.3 过载系数4

1.4 飞机对称机动飞行包线和相应参数确定10

1.5 飞机在起飞降落过程中的载荷15

1.6 安全系数和设计载荷16

1.7 飞机疲劳载荷谱18

思考题25

第2章 飞机结构基本传力系统26

2.1 机翼结构分析30

2.2 机 身结构分析60

2.3 起落装置主要承力结构71

2.4 飞机复合材料结构分析79

思考题95

第3章 飞机强度计算方法96

3.1 概论96

3.2 飞机结构静强度计算100

3.3 飞机结构疲劳强度计算118

3.4 飞机结构损伤容限分析128

思考题143

第4章 飞机气动弹性力学144

4.1 气动弹性力学的任务和内容144

4.2 气动弹性力学和多专业优化145

4.3 静气动弹性问题145

4.4 非定常空气动力148

4.5 颤振概述150

4.6 耦合颤振152

4.7 单自由度颤振160

4.8 动气动弹性响应问题162

4.9 气动伺服弹性分析164

4.10 气动弹性试验166

思考题171

参考文献172

发表于 2004-09-14 16:13

[转帖]CFD软件介绍

CFD ——计算流体动力学,因历史原因,国内一直称之为计算流体力学。

其结构为:

提出问题——流动性质(内流、外流;层流、湍流;单相流、多项流;可压、不可压……),

流体属性(牛顿流体:液体、单组分气体、多组分气体、化学反应气体;非牛顿流体)

分析问题——建模——N-S 方程(连续性假设),Boltzmann 方程(稀薄气体流动),

各类本构方程与封闭模型。

解决问题——计算格式的构造/选择:有限元、有限差分、有限体积、谱方法等;程序

的具体编写/软件的选用,后处理的完成。

成果说明——形成文字,提交报告,赚取应得的回报。

CFD 实现过程:

1. 建模——物理空间到计算空间的映射。

主要软件:

二维:

AutoCAD :

大家不要小看它,非常有用。一般的网格生成软件建模都是它这个思路,很少有参数

化建模的。相比之下AutoCAD 的优点在于精度高,草图处理灵活。可以这样说,任何

一个网格生成软件自带的建模工具都是非参数化的,而对于非参数化建模来说,

AutoCAD 应该说是最好的,毕竟它发展了很多很多年!

因此,在处理二维复杂流动问题时,大家最好首先想一向可不可以用AutoCAD 实现。

CAXA :

使用方便,支持与AutoCAD 之间的直接转换。属于低端CAD 软件。

三维:

CATIA :

航空航天界CAD 的老大,法国人的东西,NB ,实体建模厉害,曲面建模独步武林。本

身可以生成有限元网格,2003年又发布了支持ICEM-CFD 的插件ICEM-CFD CAA V5。有

了它和ICEM-CFD ,可以做任何建模与网格划分!

该软件的缺点是价格太贵,对计算机要求过高。

UG&I-deas:

总觉得EDS 脑袋进水了,收了I-deas 这么久了,也才发布个几百M 的UG NX 2.0,还

被大家争论来争论去说它如何的不好用!其实,软件本身不错,大公司用得也多,可

是就这么打市场,早晚是走下坡路。按CAD 建模的功能来说它排不上第一,也不能屈

居第二,尤其是加上了I -DEAS 更是如虎添翼。现在关键是看市场了。

Solidworks :

这哥们讲的是实用主义,中端CAD 软件它绝对是老大,Solidedge 功能是不比它差,

但是Solidworks 的合作伙伴可能是SE 的十几倍,接口也比SE 多很多,要是你,你会

选哪个?Autodesk Inventor也只能算是中端软件,目前说来,我是处于观望态度,

看发展再决定。总之,Solidworks 目前的发展如日中天,合作伙伴多如牛毛。用起来

极其顺手(呵呵,我的手,其它兄弟的我不知道)。这里极力向大家推荐的是ICEM-CFD

DCI FOR Solidworks!有了这个东西画个全机网格也就个把天!

Pro/E:

不好评价,参数化建模的老祖,目前却也当不了老大。看到它我就觉得不爽,一大把

年纪了还只能混在中小企业。一个月发布一个新版本,我就愣没看出哪里新了,BUG

倒是一个比一个多。界面看起来也觉得别扭(一家之言,兄弟们别扔鸡蛋)。

MDT 、Inventor :

Autodesk 啥都搞,毕竟积累了多年资本,有钱就有发展,大家还是多多支持一下吧。

以上按功能排列(个人意见)。

2. 网格划分——连续空间的离散化。

主要软件:

ICEM-CFD (Ansys Inc):

最NB 的CFD 网格划分软件,主要四个模块:Tetra (水平最高)、Hexa (用起来方便)、

Global (难得的笛卡尔网格划分软件)、AutoHexa (算是垃圾,有那么一点点用处)。

接口贼多,几乎支持所有流行的CFD 软件!!!使用方便,一个月内可以学会,两个

月就可以针对课题努力了。这个软件还有后处理模块Visual3,但是目前说来还没有

听过哪个兄弟用过,我也没用过。在我看来,该软件还有一个特殊的优点就是对CGNS

格式支持得相当的好,一旦CGNS 标准化,它就更加如鱼得水了。

Gridgen (Poinwise Inc):

你要学习网格理论,用它比较好,你要和它一起来完成网格,不能靠它自动给你个复

杂网格。结构网格划分很好。帮助文档有些标新立异了,很多术语就是难为大家这些

入门级别的,实体不叫实体,它非得说是Database ,何必呢!

Gambit (Fluent Inc):

好学、好用。就是要拖着一个Exceed 当靠山,功能强大。但是占用内存比较多,常常

会跑死机(不是个别的问题)。目前最新版本2.1.6,功能不见多大改善,导入几何

仍然需要手动修复。

CFX-build (Ansys Inc):

基于Patran 的非结构网格划分软件,会Patran 就会它!功能自不用说,Patran 有多

猛,搞FEA/CAE的兄弟都知道。

CFD-Geom (CFDRC Inc):

好学,不过有些概念要仔细领会,最好是对拓扑与网格结构、类型比较熟悉。

Patran (Msc Inc)、Hypermesh (Altair Inc):

这两个不说了FEA 方面的猛将,CFD 也可以借鉴。

以上按功能和在CFD 领域的适用范围分类。

3。求解器——差分方程的求解。

主要软件:

Fluent :

不可压流动的优秀求解器,可压流动求解稍差,市场做得好,用的人多。非结构网格

求解器。它不是最好的,但是是最通用的,具体还是要看你的问题。帮助文档我已经

全部翻译了。

CFX5.x :

相当于Fluent 的分离求解器,Ma

到,缺点也没什么。

CFX4.x :

化学反应和多项流结构网格求解器,不了解,大家可以补充。

Star-CD :

源于英国,日本也搞,西交大用得比较多。

Phoenics :

英国佬的,由于决策上的失误(网格处理方面的决策),目前仍在低谷,功能强大,

但使用不方便,前处理太差。

CFDRC :

我最喜欢的求解器,功能比前面所有加起来的都多,解决问题极其广泛,缺点是接口

较差,帮助文档有些做得较为马虎,错别字,错误的公式较多,要看懂它需要一定的

基础。

Cosmos Floworks:

Solidworks 的一个插件,真是委屈它了,这世道美女都找有钱的主,它找的是

Solidworks ,和其它求解器相比,它是花瓶。

CFDesign :

Cosmos Floworks的金兰姐妹,下嫁Pro/E,与Cosmos 相比,各有千秋。

Ansys Flotran:

垃圾一个。别的不说,边界条件它就根本没做好!收了CFX 之后它也该退役了。

其它还有很多,有空再写。

4. 后处理——求解结果的可视化与整理。

主要软件:

Tecplot :

短小精悍,首选。可以自己编程处理数据,非常强大!实验数据处理用它也绝对是首

选。

CEI Ensight:

这个属于对中国禁运的软件之一。不过由于网络精神的存在,老美也不要奇怪中国人

怎么会用它。特点是界面难看,使用复杂,啥都能做,难学。对于空间流场的显示没

有任何一个其它的后处理软件可以与其相比。

FieldView :

还可以,国外用得比较多,没Tecplot 平易近人。有些思路莫名其妙。俺不喜欢的说。

AVS Express:

没指望学它,用它可以编个Tecplot !

还有一个——Matlab ,不说了吧,这可是最灵活也是功能最强大的后处理软件了,很

多计算与实验数据我都用它做。

5。报告处理:Scientific Workplace、MathType (公式编辑器,很需要);Word 、

Acrobat ………………算了

干扰阻力

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。

干扰阻力

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。

如图所示,气流流过机翼和机身的连接处,由于机翼和机身二者形状的关系,在这里形成了一个气流的通道。在A 处气流通道的截面积比较大,到C 点翼面最圆拱的地方,气流通道收缩到最小,随后到B 处又逐渐扩大。根据流体的连续性定理和伯努利定理,C 处的速度大而压强小,B 处的速度小而压强大,所以在CB 一段通道中,气流有从高压区B 回流到低压区 C 的趋势。这就形成了一股逆流。但飞机前进不断有气流沿通道向后流,遇到了后面的这股逆流就形成了气流的阻塞现象,使得气流开始分离,而产生了很多旋涡。这些旋涡表明气流的动能有了消耗,因而产生了一种额外的阻力,这一阻力是气流互相干扰而产生的,所以叫做“干扰阻力”。不但在机翼和机身之间可能产生干扰阻力,而且在机身和尾翼连

接处,机翼和发动机短舱连接处,也都可能产生。

从干扰阻力产生的原因来看,它显然和飞机不同部件之间的相对位置有关。如果在设计飞机时,仔细考虑它们的相对位置,使得它们压强的增加不大也不急剧,干扰阻力就可减小。另外,还可以采取在不同部件的连接处加装流线型的“整流片”的办法,使连接处圆滑过渡,尽可能减少漩涡的产生,也可减少“干

如图所示,气流流过机翼和机身的连接处,由于机翼和机身二者形状的关系,在这里形成了一个气流的通道。在A 处气流通道的截面积比较大,到C 点翼面最圆拱的地方,气流通道收缩到最小,随后到B 处又逐渐扩大。根据流体的连续性定理和伯努利定理,C 处的速度大而压强小,B 处的速度小而压强大,所以在CB 一段通道中,气流有从高压区B 回流到低压区 C 的趋势。这就形成了一股逆流。但飞机前进不断有气流沿通道向后流,遇到了后面的这股逆流就形成了气流的阻塞现象,使得气流开始分离,而产生了很多旋涡。这些旋涡表明气流的动能有了消耗,因而产生了一种额外的阻力,这一阻力是气流互相干扰而产生的,所以叫做“干扰阻力”。不但在机翼和机身之间可能产生干扰阻力,而且在机身和尾翼连接处,机翼和发动机短舱连接处,也都可能产生。

从干扰阻力产生的原因来看,它显然和飞机不同部件之间的相对位置有关。如果在设计飞机时,仔细考虑它们的相对位置,使得它们压强的增加不大也不急剧,干扰阻力就可减小。另外,还可以采取在不同部件的连接处加装流线型的“整流片”的办法,使连接处圆滑过渡,尽可能减少漩涡的产生,也可减少“干

飞机总体设计课程考核:

学生最终的成绩主要从二个方面来进行评估:1)飞机初步总体设计报告的质量,占成绩50%;2)课程结束后的笔试,占成绩50%。

评定设计报告的标准

※完整性:是否完成了作业任务中要求的所有内容。

※正确性:报告中的分析和计算是否合理、正确。

※清晰性:报告撰写工整,层次分明;口头汇报时条理清晰。

笔试的重点

※考察学生是否已掌握飞机总体设计的基本方法。

※考察学生是否能灵活应用前修专业基础课程的知识。

※考察学生是否理解飞机设计基本原理。

※切忌死记硬背,考试中所需计算公式,除最基本的公式外,其余公式全部给出。

飞机结构强度 [系列教材 ┈→ 航空宇航类]

定价:15元

作者:管德 郦正能

书号:7-81077-627-4

内容简介 本书内容力求为精炼、先进。注重阐述飞机结构强度、刚度和气动弹性力学的基本概念、原理和方法,反映航空技术发展的新成果。本书共4章。第1章介绍飞机上的外载荷、各种强度设计情况、过载和安全系数,疲劳载荷和随机载荷谱。第2章介绍飞机机翼、机身和起落架这三个主要部件的构造形式,承力特点、结构受力平衡和力的传递;并有专节介绍新型复合材料结构形式和承力特点。第3章简要介绍结构强度计算的演变情况和目前需要研究的问题;重点介绍结构静强度、疲劳和损伤容限计算的原理和方法。第4章重点介绍气动弹性力学的研究领域,飞机设计中需要考虑的气动弹性问题以及处理这些问题的思路、方法和经验。本书可为不是从事飞机结构强度和刚度专业的航空技术人员、研究人员和管理人员提供基本的知识,以便他们分析和处理相关的问题。

目录

第1章 飞机的外载荷1

1.1 作用在飞机上的外力和过载1

1.2 典型飞行情况和机动过载2

1.3 过载系数4

1.4 飞机对称机动飞行包线和相应参数确定10

1.5 飞机在起飞降落过程中的载荷15

1.6 安全系数和设计载荷16

1.7 飞机疲劳载荷谱18

思考题25

第2章 飞机结构基本传力系统26

2.1 机翼结构分析30

2.2 机 身结构分析60

2.3 起落装置主要承力结构71

2.4 飞机复合材料结构分析79

思考题95

第3章 飞机强度计算方法96

3.1 概论96

3.2 飞机结构静强度计算100

3.3 飞机结构疲劳强度计算118

3.4 飞机结构损伤容限分析128

思考题143

第4章 飞机气动弹性力学144

4.1 气动弹性力学的任务和内容144

4.2 气动弹性力学和多专业优化145

4.3 静气动弹性问题145

4.4 非定常空气动力148

4.5 颤振概述150

4.6 耦合颤振152

4.7 单自由度颤振160

4.8 动气动弹性响应问题162

4.9 气动伺服弹性分析164

4.10 气动弹性试验166

思考题171

参考文献172

发表于 2004-09-14 16:13

[转帖]CFD软件介绍

CFD ——计算流体动力学,因历史原因,国内一直称之为计算流体力学。

其结构为:

提出问题——流动性质(内流、外流;层流、湍流;单相流、多项流;可压、不可压……),

流体属性(牛顿流体:液体、单组分气体、多组分气体、化学反应气体;非牛顿流体)

分析问题——建模——N-S 方程(连续性假设),Boltzmann 方程(稀薄气体流动),

各类本构方程与封闭模型。

解决问题——计算格式的构造/选择:有限元、有限差分、有限体积、谱方法等;程序

的具体编写/软件的选用,后处理的完成。

成果说明——形成文字,提交报告,赚取应得的回报。

CFD 实现过程:

1. 建模——物理空间到计算空间的映射。

主要软件:

二维:

AutoCAD :

大家不要小看它,非常有用。一般的网格生成软件建模都是它这个思路,很少有参数

化建模的。相比之下AutoCAD 的优点在于精度高,草图处理灵活。可以这样说,任何

一个网格生成软件自带的建模工具都是非参数化的,而对于非参数化建模来说,

AutoCAD 应该说是最好的,毕竟它发展了很多很多年!

因此,在处理二维复杂流动问题时,大家最好首先想一向可不可以用AutoCAD 实现。

CAXA :

使用方便,支持与AutoCAD 之间的直接转换。属于低端CAD 软件。

三维:

CATIA :

航空航天界CAD 的老大,法国人的东西,NB ,实体建模厉害,曲面建模独步武林。本

身可以生成有限元网格,2003年又发布了支持ICEM-CFD 的插件ICEM-CFD CAA V5。有

了它和ICEM-CFD ,可以做任何建模与网格划分!

该软件的缺点是价格太贵,对计算机要求过高。

UG&I-deas:

总觉得EDS 脑袋进水了,收了I-deas 这么久了,也才发布个几百M 的UG NX 2.0,还

被大家争论来争论去说它如何的不好用!其实,软件本身不错,大公司用得也多,可

是就这么打市场,早晚是走下坡路。按CAD 建模的功能来说它排不上第一,也不能屈

居第二,尤其是加上了I -DEAS 更是如虎添翼。现在关键是看市场了。

Solidworks :

这哥们讲的是实用主义,中端CAD 软件它绝对是老大,Solidedge 功能是不比它差,

但是Solidworks 的合作伙伴可能是SE 的十几倍,接口也比SE 多很多,要是你,你会

选哪个?Autodesk Inventor也只能算是中端软件,目前说来,我是处于观望态度,

看发展再决定。总之,Solidworks 目前的发展如日中天,合作伙伴多如牛毛。用起来

极其顺手(呵呵,我的手,其它兄弟的我不知道)。这里极力向大家推荐的是ICEM-CFD

DCI FOR Solidworks!有了这个东西画个全机网格也就个把天!

Pro/E:

不好评价,参数化建模的老祖,目前却也当不了老大。看到它我就觉得不爽,一大把

年纪了还只能混在中小企业。一个月发布一个新版本,我就愣没看出哪里新了,BUG

倒是一个比一个多。界面看起来也觉得别扭(一家之言,兄弟们别扔鸡蛋)。

MDT 、Inventor :

Autodesk 啥都搞,毕竟积累了多年资本,有钱就有发展,大家还是多多支持一下吧。

以上按功能排列(个人意见)。

2. 网格划分——连续空间的离散化。

主要软件:

ICEM-CFD (Ansys Inc):

最NB 的CFD 网格划分软件,主要四个模块:Tetra (水平最高)、Hexa (用起来方便)、

Global (难得的笛卡尔网格划分软件)、AutoHexa (算是垃圾,有那么一点点用处)。

接口贼多,几乎支持所有流行的CFD 软件!!!使用方便,一个月内可以学会,两个

月就可以针对课题努力了。这个软件还有后处理模块Visual3,但是目前说来还没有

听过哪个兄弟用过,我也没用过。在我看来,该软件还有一个特殊的优点就是对CGNS

格式支持得相当的好,一旦CGNS 标准化,它就更加如鱼得水了。

Gridgen (Poinwise Inc):

你要学习网格理论,用它比较好,你要和它一起来完成网格,不能靠它自动给你个复

杂网格。结构网格划分很好。帮助文档有些标新立异了,很多术语就是难为大家这些

入门级别的,实体不叫实体,它非得说是Database ,何必呢!

Gambit (Fluent Inc):

好学、好用。就是要拖着一个Exceed 当靠山,功能强大。但是占用内存比较多,常常

会跑死机(不是个别的问题)。目前最新版本2.1.6,功能不见多大改善,导入几何

仍然需要手动修复。

CFX-build (Ansys Inc):

基于Patran 的非结构网格划分软件,会Patran 就会它!功能自不用说,Patran 有多

猛,搞FEA/CAE的兄弟都知道。

CFD-Geom (CFDRC Inc):

好学,不过有些概念要仔细领会,最好是对拓扑与网格结构、类型比较熟悉。

Patran (Msc Inc)、Hypermesh (Altair Inc):

这两个不说了FEA 方面的猛将,CFD 也可以借鉴。

以上按功能和在CFD 领域的适用范围分类。

3。求解器——差分方程的求解。

主要软件:

Fluent :

不可压流动的优秀求解器,可压流动求解稍差,市场做得好,用的人多。非结构网格

求解器。它不是最好的,但是是最通用的,具体还是要看你的问题。帮助文档我已经

全部翻译了。

CFX5.x :

相当于Fluent 的分离求解器,Ma

到,缺点也没什么。

CFX4.x :

化学反应和多项流结构网格求解器,不了解,大家可以补充。

Star-CD :

源于英国,日本也搞,西交大用得比较多。

Phoenics :

英国佬的,由于决策上的失误(网格处理方面的决策),目前仍在低谷,功能强大,

但使用不方便,前处理太差。

CFDRC :

我最喜欢的求解器,功能比前面所有加起来的都多,解决问题极其广泛,缺点是接口

较差,帮助文档有些做得较为马虎,错别字,错误的公式较多,要看懂它需要一定的

基础。

Cosmos Floworks:

Solidworks 的一个插件,真是委屈它了,这世道美女都找有钱的主,它找的是

Solidworks ,和其它求解器相比,它是花瓶。

CFDesign :

Cosmos Floworks的金兰姐妹,下嫁Pro/E,与Cosmos 相比,各有千秋。

Ansys Flotran:

垃圾一个。别的不说,边界条件它就根本没做好!收了CFX 之后它也该退役了。

其它还有很多,有空再写。

4. 后处理——求解结果的可视化与整理。

主要软件:

Tecplot :

短小精悍,首选。可以自己编程处理数据,非常强大!实验数据处理用它也绝对是首

选。

CEI Ensight:

这个属于对中国禁运的软件之一。不过由于网络精神的存在,老美也不要奇怪中国人

怎么会用它。特点是界面难看,使用复杂,啥都能做,难学。对于空间流场的显示没

有任何一个其它的后处理软件可以与其相比。

FieldView :

还可以,国外用得比较多,没Tecplot 平易近人。有些思路莫名其妙。俺不喜欢的说。

AVS Express:

没指望学它,用它可以编个Tecplot !

还有一个——Matlab ,不说了吧,这可是最灵活也是功能最强大的后处理软件了,很

多计算与实验数据我都用它做。

5。报告处理:Scientific Workplace、MathType (公式编辑器,很需要);Word 、

Acrobat ………………算了

干扰阻力

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。

干扰阻力

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。

如图所示,气流流过机翼和机身的连接处,由于机翼和机身二者形状的关系,在这里形成了一个气流的通道。在A 处气流通道的截面积比较大,到C 点翼面最圆拱的地方,气流通道收缩到最小,随后到B 处又逐渐扩大。根据流体的连续性定理和伯努利定理,C 处的速度大而压强小,B 处的速度小而压强大,所以在CB 一段通道中,气流有从高压区B 回流到低压区 C 的趋势。这就形成了一股逆流。但飞机前进不断有气流沿通道向后流,遇到了后面的这股逆流就形成了气流的阻塞现象,使得气流开始分离,而产生了很多旋涡。这些旋涡表明气流的动能有了消耗,因而产生了一种额外的阻力,这一阻力是气流互相干扰而产生的,所以叫做“干扰阻力”。不但在机翼和机身之间可能产生干扰阻力,而且在机身和尾翼连

接处,机翼和发动机短舱连接处,也都可能产生。

从干扰阻力产生的原因来看,它显然和飞机不同部件之间的相对位置有关。如果在设计飞机时,仔细考虑它们的相对位置,使得它们压强的增加不大也不急剧,干扰阻力就可减小。另外,还可以采取在不同部件的连接处加装流线型的“整流片”的办法,使连接处圆滑过渡,尽可能减少漩涡的产生,也可减少“干

如图所示,气流流过机翼和机身的连接处,由于机翼和机身二者形状的关系,在这里形成了一个气流的通道。在A 处气流通道的截面积比较大,到C 点翼面最圆拱的地方,气流通道收缩到最小,随后到B 处又逐渐扩大。根据流体的连续性定理和伯努利定理,C 处的速度大而压强小,B 处的速度小而压强大,所以在CB 一段通道中,气流有从高压区B 回流到低压区 C 的趋势。这就形成了一股逆流。但飞机前进不断有气流沿通道向后流,遇到了后面的这股逆流就形成了气流的阻塞现象,使得气流开始分离,而产生了很多旋涡。这些旋涡表明气流的动能有了消耗,因而产生了一种额外的阻力,这一阻力是气流互相干扰而产生的,所以叫做“干扰阻力”。不但在机翼和机身之间可能产生干扰阻力,而且在机身和尾翼连接处,机翼和发动机短舱连接处,也都可能产生。

从干扰阻力产生的原因来看,它显然和飞机不同部件之间的相对位置有关。如果在设计飞机时,仔细考虑它们的相对位置,使得它们压强的增加不大也不急剧,干扰阻力就可减小。另外,还可以采取在不同部件的连接处加装流线型的“整流片”的办法,使连接处圆滑过渡,尽可能减少漩涡的产生,也可减少“干

飞机总体设计课程考核:

学生最终的成绩主要从二个方面来进行评估:1)飞机初步总体设计报告的质量,占成绩50%;2)课程结束后的笔试,占成绩50%。

评定设计报告的标准

※完整性:是否完成了作业任务中要求的所有内容。

※正确性:报告中的分析和计算是否合理、正确。

※清晰性:报告撰写工整,层次分明;口头汇报时条理清晰。

笔试的重点

※考察学生是否已掌握飞机总体设计的基本方法。

※考察学生是否能灵活应用前修专业基础课程的知识。

※考察学生是否理解飞机设计基本原理。

※切忌死记硬背,考试中所需计算公式,除最基本的公式外,其余公式全部给出。


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