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民用飞机翼面结构快速设计方法研究
作者：万龙
来源：《科技视界》2016年第15期
【摘 要】随着计算机技术的不断发展，飞机结构设计的方法也在不断进步，本文将传力分析方法与有限元方法相结合，通过对翼面结构的传力特性进行分析，以机翼的外形参数与载荷为初始设计条件，按照强度、刚度和稳定性要求构造翼面结构的数值模型，在结构初步设计阶段通过数值模型快速的确定机翼截面尺寸，估算结构重量，为结构的初步设计提供条件。
【关键词】数值模型；刚度；稳定性；重量估算
0 引言
机翼结构设计的目标[1]就是在满足各项设计要求的前提下，追求重量最轻[2]。随着复合材料在航空航天领域的大量运用，飞机结构设计的方法也越来越复杂。各种优化设计方法不断的在设计中得到运用，然而，在结构设计初期，由于设计参数的缺乏，采用有限元方法进行的优化设计对模型的质量要求较高，计算所消耗的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源很大。 为了能够在翼面结构初步设计阶段快速的确定翼面结构参数，估算结构重量，本文提出了一种将传力分析方法与有限元法相结合的数值化模型的设计方法。根据机翼结构的传力特性，提取翼盒剖面的设计参数，以强度、刚度和稳定性条件为约束建立翼盒的数值模型，计算翼盒截面参数，估算结构重量，为结构的初步设计提供条件。
1 设计条件
1.1 强度设计
静强度的设计准则为结构或材料的许用强度大于或者等于设计载荷[3]。
设计载荷为：
Yd=fndG0（1）
Yd表示设计载荷，nd 表示过载系数，G0表示最大起飞重量。
1.2 刚度设计
在工程上可以将机翼简化为悬臂梁，略去前后缘等次要结构，采用合理的分段 [4]计算各个截面的机翼刚度，最终叠加得到翼尖的挠度。
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民用飞机翼面结构快速设计方法研究
作者：万龙
来源：《科技视界》2016年第15期
【摘 要】随着计算机技术的不断发展，飞机结构设计的方法也在不断进步，本文将传力分析方法与有限元方法相结合，通过对翼面结构的传力特性进行分析，以机翼的外形参数与载荷为初始设计条件，按照强度、刚度和稳定性要求构造翼面结构的数值模型，在结构初步设计阶段通过数值模型快速的确定机翼截面尺寸，估算结构重量，为结构的初步设计提供条件。
【关键词】数值模型；刚度；稳定性；重量估算
0 引言
机翼结构设计的目标[1]就是在满足各项设计要求的前提下，追求重量最轻[2]。随着复合材料在航空航天领域的大量运用，飞机结构设计的方法也越来越复杂。各种优化设计方法不断的在设计中得到运用，然而，在结构设计初期，由于设计参数的缺乏，采用有限元方法进行的优化设计对模型的质量要求较高，计算所消耗的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源很大。 为了能够在翼面结构初步设计阶段快速的确定翼面结构参数，估算结构重量，本文提出了一种将传力分析方法与有限元法相结合的数值化模型的设计方法。根据机翼结构的传力特性，提取翼盒剖面的设计参数，以强度、刚度和稳定性条件为约束建立翼盒的数值模型，计算翼盒截面参数，估算结构重量，为结构的初步设计提供条件。
1 设计条件
1.1 强度设计
静强度的设计准则为结构或材料的许用强度大于或者等于设计载荷[3]。
设计载荷为：
Yd=fndG0（1）
Yd表示设计载荷，nd 表示过载系数，G0表示最大起飞重量。
1.2 刚度设计
在工程上可以将机翼简化为悬臂梁，略去前后缘等次要结构，采用合理的分段 [4]计算各个截面的机翼刚度，最终叠加得到翼尖的挠度。