民用飞机研制中的定费用设计研究

据统计,飞机全寿命周期成本的85%在设计阶段已经确定,因此在设计阶段控制成本、开展定费用设计,对全机最终成本的控制有巨大作用。本文分析了定费用设计在民机研制中的意义,阐述了在民机研制过程中运用定费用设计进行成本控制的流程与方法。     

民用飞机两跨裂纹结构的剩余强度分析

根据通用做法,民用飞机机身和机翼壁板在"两跨"长度裂纹存在情况下剩余强度能够满足要求,设计人员在飞机设计的初级阶段就要对两跨裂纹情况下壁板剩余强度进行评估。     

基于HyperMesh二次开发的复合材料机翼结构优化设计

针对复合材料飞机机翼结构设计具有设计变量与约束条件多的特点,而使用手工方式建立优化模型不仅耗时费力而且容易出错且不利于机翼结构设计的修改和管理的状况,在飞机总体外形和骨架确定的条件下,给出了一种基于HyperMesh二次开发的飞机复合材料机翼结构优化设计方法,即:使用HyperMesh二次开发语言批量创建属性、优化设计变量、响应与约束,快速建立有限元模型及优化模型,从而提高了建模效率.通过提交optistruct优化计算,得出在该布局条件下机翼结构满足各项约束条件的最优尺寸和质量,最终实现机翼结构质量降低16. 6%,验证了使用HyperMesh二次开发完成飞机复合材料机翼结构优化设计的有效性和实用性.     

复合材料机翼上壁板剖面形状选择研究

目前复合材料作为一种密度低、比强度和比刚度高的先进材料,已经广泛应用于飞机机翼的主承力结构中。如A350和B787外翼翼盒壁板(蒙皮+长桁)为复合材料长桁加筋壁板。复合材料外翼上壁板概念设计阶段,首要解决的问题是壁板剖面形状选择问题。本文讨论了复合材料长桁加筋壁板的稳定性、工艺性和维修性以及如何在定义壁板剖面初始尺寸时综合考虑维修性和工艺性问题,分析了壁板临界欧拉柱屈曲失稳模式,并确定上壁板剖面基本形状。     

民机复合材料结构设计成本驱动研究

民用飞机的经济性是关乎其能否获得商业成功的重要因素。在民机复合材料结构工程领域,减少飞机研发及使用阶段的综合成本已成为主要的设计驱动之一。本文面向民机工程,以复合材料平尾壁板作为成本分析模型,按照不同的成型工艺及流程,量化评估了制造成本,并为平尾壁板设计的工艺选择提供成本驱动。     

考虑大变形的大展弦比机翼气动弹性优化设计

针对大展弦比机翼飞机自身特点,在结构大变形情况下,将弹性力学几何非线性理论引入到大柔性飞行器的气动弹性力学分析中,建立完整的几何非线性气动弹性分析方法框架。该方法主要包含两方面:结构非线性刚度和曲面气动力的计算。结合优化设计,为了提高优化设计效率,针对迭代过程进行有效简化。基于ISIGHT优化平台,发展一种适用于初步设计阶段大展弦比机翼在大变形情况下的气动弹性优化设计方法,有效地避免了结构大变形情况下线性气动弹性分析造成的设计偏差。为了摆脱对初始设计点的依赖,结合局部算法,采用组合优化策略,开展了大展弦比机翼的几何非线性气动弹性优化设计,首先应用蚁群算法定位目标极值在设计空间中所处的区域,再应用直接搜索算法对该区域精确寻优,获得更加准确的设计结果。     

美国NASA和波音公司研制飞机轻型机翼

据英国《新科学家》1997年8月23日报道，美国航空航天局（NASA）和波音飞机制造厂最近研制了一种由纤维织物片缝制在一起制造成的飞机机翼，它终将有一天会代替常见的铝合金机翼。这是一种复合材料机翼，比铝合金机翼更轻且更加便宜。纤维织物是由碳纤维和高强度工程塑料“开夫拉”纤维编织而成的。美国NASA和波音公司研制飞机轻型机翼@刘先曙     

对称机动机翼飞行载荷处理方法研究

开展精确的飞行载荷测量方法研究以及深入分析获得结构受载规律,对于飞机结构设计及其改进具有非常重要的意义。基于此,本文介绍了一种机翼飞行载荷数据处理方法,通过该方法可计算获得整个飞行包线内的结构载荷规律,同时以某型飞机机翼飞行载荷实测结果对该方法进行了验证,并对其应用结果进行了探讨。     

飞机机翼防除冰系统研究进展

机翼表面的积冰对飞机飞行姿态影响很大.为满足飞机在低温、高湿等气候条件下的飞行要求,防除冰系统的设计研究是飞机设计中的重要内容.介绍了飞机积冰的特点及其对飞机飞行性能的影响,并对国外各种先进的机翼防除冰系统工作原理及特征加以介绍和对比分析,对国内飞机防除冰系统的设计具有很大的参考价值.     

机翼前缘结构抗鸟撞分析研究

鸟撞是飞机在飞行中遇到的重要危害之一,同时也是一种突发性和多发性的飞行事故,造成了重大的经济损失和人员伤亡。因此,抗鸟撞设计成为飞机设计中必须考虑的要素之一。以机翼前缘缝翼结构为研究对象,通过大型非线性有限元分析软件PAM—CRASH,开展了飞机结构的抗鸟撞仿真设计研究。分析过程考虑了材料的非线性和结构的大变形特性;鸟体在高速撞击下采用SPH方法模拟。通过分析整个结构鸟撞的损伤失效过程,以及各部件能量耗散机理,明确机翼前缘缝翼结构各个部件在抗鸟撞设计中的作用,这些对于我国的大型飞机抗鸟撞设计将有参考价值。     

沥青路面全寿命结构设计方法概述

针对目前国内外有关沥青路面结构设计方法的不足,提出了一种新的基于使用性能和寿命周期费用分析的、包括新建和改建沥青路面结构设计在内的全寿命沥青路面结构厚度优化设计方法,并分别从设计思想、设计标准、设计方程及流程、考虑的因素和寿命周期费用分析等几方面进行了阐述。     

风力机的空气动力学

正人类对风能的利用尽管已有上千年的历史,但直到20世纪初,才从科学理论上对"如何利用风能"的问题给出了完备的解释。叶片设计是风力机研制最核心的步骤之一,直接决定了风力机捕获风能水平的高低。风力机的叶片从机翼演变而来风力机的叶片形状看起来和飞机的机翼很相似,因为它是基于飞机机翼设计理论而发展出来的一系列专用的翼型※,属于"升力型叶片"。叶片工作时的实际空气流速要比风速大很多。因为流经叶片的风速和叶片切向速度进行矢量相加后,得到的叶片工作时的实际     

民机测压试验模型测压孔技术要求及加工方法研究

测压风洞试验是飞机型号研制过程中不可缺少的风洞试验项目,其主要目的是获得型号、飞机机翼、机身、操纵面、外挂物、阻力板等各部件表面的压力分布及绕模型的流动特性,为型号飞机及其各部件结构强度计算提供气动载荷分布的原始数据。测压孔的设计及加工质量是影响测压试验结果准确性的关键因素之一,本文结合型号工程中的经验,就测压模型测压孔的技术要求及加工方法提出一些新的意见和建议,有利于测压模型加工质量的提高。     

大型客机机翼系统布置设计研究

机翼作为飞机最重要的部件之一,对飞机安全性、经济性具有至关重要的意义,新一代的大型客机为了追求更好的性能,在气动、结构、系统设计上都采用了先进的技术,但在运用这些新技术的同时也增加了机翼系统布置的难度,本文介绍了客机机翼系统布置的一些原则和设计考虑,为大型客机机翼系统布置提供设计思路。     

翼尖装置参数对机翼气动力的影响

<正>前言缘于各个航空公司纷纷追求市场份额和高经济效益的大环境,各国飞机制造商使用了尽可能的方法,来达到提高飞机效率从而节约飞机燃油的目的。而提高效率或升阻比的最显而易见的方法是通过提高真实的或有效的展弦比来减少诱导阻力。端板作为提高机翼有效展弦比的一种方法被认可已有多年了,二十世纪七十年代由美国NASA Langley的Whitcomb博士研发的升力面(即小翼)才在应用上取得真正意义上的突破。它已经不再是一个简单的物理上的屏障,该小翼用其周围的环流来抵抗翼尖周围的流动。从此以后,由于小翼真正能够实现在阻力上有意义的改进,因此其也就被     

飞机的机翼为何越来越短

随着飞机飞行速度的提高,飞机的机翼相对于机身来说,是越来越短了。为什么飞机的飞行速度越快,机翼就越短呢? 飞机是靠机翼产生升力而把飞机托上天空的,机翼越大,升力就越大。但是,从另一方面来看,机翼在飞行中也会产生阻力,机翼越大,阻力也越大。     

组合体无人机单体机翼构型设计与拓扑优化

轻量化是飞行器设计及优化的关键指标,直接影响飞行器的作战效能。该文针对大展弦比组合式无人机中的单体无人机承力结构设计及轻量化设计需求,建立组合体无人机单体机翼框架模型,提出了在气动循环载荷作用和疲劳寿命的约束下,对机翼主要传力构件进行拓扑优化的整体设计优化方法：首先,通过有限元方法分析机翼全工况下气动载荷;其次,在极限载荷循环作用下分析机翼全域的疲劳寿命特性;最后,通过拓扑优化技术对单体机翼承力框架进行体积优化设计,优化后机翼框架减重35%,有效实现了机翼框架的轻量化设计目标。     

水利工程造价存在问题及建议

水利工程造价包括规划、项目建议书、可行性研究、初步设计、技施设计、工程实施和竣工验收几个过程;水利工程的造价由工程费用、其它费(独立费用)、预备费和融资利息组成。水利工程造价管理就是对水利工程造价的合理确定和有效控制,是水利工程建设管理的重要组成部分。     

基于飞机结构装配的紧固件连接设计研究

飞机整体结构是通过飞机大部件装配而成,其中大部件的装配又是成千上万的紧固件连接起来的效果,飞机结构装配的紧固件连接设计是飞机结构设计的重要组成部分,关系到飞机的质量,飞行员与乘客的安全,是设计员在结构设计中重点关注的部分。飞机结构设计中的紧固件连接设计包括固定连接与活动连接两种,也就是狭义上所说的铆接与螺接。该文浅谈飞机结构装配中紧固件连接设计研究,以供交流。     

充气式机翼的通用设计方法

根据柔性材料的承力特点,以采用翼型的内切圆系尽可能地逼近常规翼型为设计思想,提出了一套可用于对称和非对称翼型的充气式机翼的通用设计方法.以非对称翼型Eppler 398为例,通过编程求解并结合软件绘图,阐述了充气式机翼的设计成型过程,并对根据该设计方法实际加工出的充气式机翼模型进行了抗弯刚度实验.实验结果表明:模型与设计相当吻合,其抗弯刚度随其内部充气压力增大而增大,即只要内部压力足够大,这种充气式机翼完全可以具备很好的抗弯刚度以替代刚性机翼.试验结果验证了该设计方法的可行性,为充气翼飞机的设计奠定了机翼设计的基础.