作为下一代大型民用飞机最具发展潜力的机型之一,翼身融合布局民机一直以来备受关注;而其非圆截面机身结构承载效率低和稳定性差等问题曾成为制约该机型发展的主要结构设计难题,由波音公司和NASA共同提出的基于PRSEUS的中央机体结构为解决这一难题提供了技术途径.为了深入研究翼身融合布局民机中央机体结构的承载特性、非线性分析方法及其优化策略,本文针对基于PRSEUS的HWB中央机体结构,依据其几何设计要求和复杂载荷特征,建立了高保真有限元模型及其边界、载荷施加方式;依据典型载荷工况,开展了HWB中央机体结构非线性分析;最后,利用多岛遗传优化算法,对HWB中央机体结构进行了方案优化设计.对比已有文献,结果表明:HWB中央机体结构非线性分析方法具有较好的变形分布预测能力;所提出的方案优化设计策略具有一定的工程应用价值.
翼身融合布局飞机具有大升阻比、低阻力、低噪声等优点,是未来民机最具潜力的发展方向之一;但由于特殊布局所采用的非圆截面增压机身,给翼身融合布局民机结构设计带来了巨大挑战.为了降低非圆截面机身承受增压载荷时产生的高弯曲应力、提高机身结构稳定性及承载效率,翼身融合民机机身结构设计先后经历了圆柱组合式多舱室机身、双蒙皮多舱室机身、带加强支撑的盒式机身、基于拉挤杆缝合高效一体化结构(Pultruded Rod Stitched Efficient Unitized Structure,PRSEUS)的盒式中央机体等发展阶段,其中最具承载优势和可实现性的是由美国国家航空航天局NASA和波音公司共同提出的基于PRSEUS盒式中央机体结构设计方案.PRSEUS结构不仅充分利用了复合材料一体化缝合、整体共固化、低成本等制造优势,而且具有抗拉伸/压缩、多路径止损/止裂、刚度和稳定性裕度大、承载效率高、易金属修补等优异的力学特性,已被拓展应用到了翼身融合民机机翼等结构设计中.本文以非圆截面机身结构设计为重点,回顾了翼身融合民机结构设计发展历程;从整机身结构、关键部件结构、整机优化设计等方面详细阐述了翼身融合民机结构设计的研究进展与发展现状,基于国外相关技术研究发展趋势,提出了中国翼身融合民机机身结构设计研究未来需要重点关注的方向.
对先进的翼身融合飞行器高效承压机身结构设计和分析是一个具有挑战性的问题.与传统的承受内部压力的圆柱形机身相比,盒形BWB 机身的应力水平高了一个数量级,因为内部压力主要产生的是弯曲应力而非蒙皮膜应力.另外,气动外形的变形,极大地影响机身升力效果.X-33飞行器多凸边保形油箱受压也有类似的问题.在早期的BWB设计研究中,对拱形肋壳体(VLRS)、平板肋壳体(FRS)、拱形壳体蜂窝芯(VLHC)及平板夹层壳体蜂窝芯结构的概念进行了研究.平板和拱形肋壳体的概念研究是最有效的.近期研究了一系列的复合材料夹层版和十字肋板结构.以应力和翘曲为约束,以最小重量为目标,得到了肋和蒙皮厚度、肋间距、板厚的优化数值.另外,开展了一系列有效的多泡状机身(MBF)构型概念研究.该特殊几何构型通过内部加强板和间隔舱墙中的膜应力来有效平衡内部压力载荷,同时外部加筋板可防止由于外部合成压力载荷引起的翘曲.和早期的研究结果相比,近似有限元(FEM)分析的初始结果表明最大应力水平和变形都逐渐降低.然而,通过每部分单元地板面积的有限元(FEM)重量的比较表明该构型的单元重量仍然比传统的B777圆柱型或A380椭圆形机身要重.考虑到多泡形机身制造,波音为了完成 480座客机的研究合同,设计了有"Y"型支撑的盒形机身,而不是特殊树脂膜注射(RFI)泡沫芯碳纤维复材缝合体.结果表明,对相同材料和尺寸,这种构型通过对多泡型机身的修正,有了更好的应力分配.
对透明件板材、成形、加工、装配及使用维护等环节中影响产品质量的因素进行了分析,并对其质量控制的特殊要求进行了论述,以提高透明件整体性能,延长产品的使用寿命.
In the process of shaping ,assembly and maintenance of transparencies,some factors have an effect on the quality of product . This paper analyzes these factors and discusses the special modes of quality control to improve the integral performance of transparencies and prolong the life of the product.
超差是飞机零件制造及装配过程中经常遇到的问题,本文旨在对常见的超差类别、超差的原因进行分析归纳,介绍几种常用的超差处理方法.