某型号飞机工字吊架及拖车支架设计方案
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甲方要求用翼身连接的4个点作为吊点，考虑到载荷强度较大，故所设计的吊架，分为一根纵梁，两根横梁，及若干个焊接加强板组成。纵梁与横梁通过螺栓连接，方便拆卸。横梁两端各装有2个万向轮，方便运输。在纵梁上用吊环与起重机连接，在前后横梁的两端分别各安装一对羊角滑钩用以连接钢索和吊带。
起吊载荷为25吨，经计算选用热轧H钢，纵梁采用规格为250×250的热轧H钢，横梁为294×200的热轧H钢。
该吊架吊点分别在飞机的4框和10框处，由于重心靠近4框位置，为了保证飞机起吊后水平，所以该吊架用以连接起重机的吊环位于靠近4框的位置以使前后力矩平衡。
为了保证吊架在起吊后也保持水平，故在两个横梁的中间各焊接一块可以悬挂配重块的耳片，方便在飞机起吊时吊架自身的调节。
在飞机吊起时为了调节飞机自水平，该吊架在设计时保证一端可调。在4框处采用可调钢索，钢索靠近机身一端安装有羊角滑钩。前端4框处用吊带缠绕飞机在该位置的翼身连接耳片再把吊带的两端挂在钢索的滑钩上。后端10框处为吊带连接，用吊带缠绕飞机10框处的连接耳片再把吊带两端连到10框横梁处的羊角滑钩上。
3.2.2 Q235-B钢的力学性能
金属材料的力学性能是指金属材料抵抗外加载荷或外力引起变形和断裂的能力或金属的失效抗力。主要包括：强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等性能。Q235-B钢有一定的伸长率、强度，良好的韧性和铸造性，易于冲压和焊接，广泛用于一般机械零件的制造。主要用于建筑、桥梁工程上质量要求较高的焊接结构件。Q235-B钢的力学性能如表1-3所示。
本吊架工艺简单，加工方便，装配容易，使用方便。
吊架结构形式见下图：
5拖车支架设计
由于飞机在测试时需用拖车运输，飞机自身的起落架已经拆除，所以需要在拖车上设计支架来保证运输安全。
在飞机的3框和10框处支撑飞机，托架具体形式如下图：
托架整体采用钢板焊接，因为该结构形式便于实现，用于焊接的钢板也非常普遍。上凸缘与机身贴合，在焊接成型后在上凸缘上附一层海绵类的软性材料，防止飞机压迫变形。托架下面通过螺栓与拖车连接。
某型号飞机工字吊架及拖车支架设计方案
1甲方输入
利用飞机自身的4个翼身连接点，用起重机通过吊架起吊飞机，并保证该吊架一端可调。
飞机自重25吨，安全系数为6。
2初期设计
因为吊架形式简单，为普通机械范畴，考虑其受力情况，故选定材料为热轧H钢。整体吊架设计成工字，即一根纵梁，两根横梁。在梁的腹板上焊接加强板，用螺栓连接。
3结构与母材性能分析
3.1 结构分析
3.1.1 结构特点及应用
热轧型钢类似于工字钢通常用于制作承重桩和支柱。宽边和腹板的厚度大致相同。工字梁能在平行和垂直腹板的方向上提供平衡外力的作用。
3.2
3.2.1 Q235-B钢简介
Q235-B钢是一种普通碳素结构钢，这种钢容易冶炼，工艺性好，价格低廉。而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求应用十分广泛。Q235-B表示这种钢的屈服强度为235MPa，质量等级为B级，Q235-B钢含碳量约为0.12%～0.20%属于低碳钢，Q235-B沸腾钢Mn含量上限为0.60%，S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，其塑性、韧性较低，加工成形后一般不进行热处理，大都在热轧状态下直接使用，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。通常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板，大量应用于建筑及工程结构，用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件（如铆钉、螺钉、螺母、轴套、及某些农机零件等）。
Q235
B
235
225
215
205
195
185
375~500
26
24
23
22
21
3.2.3 Q235-B钢的焊接性分析
Q235-B钢属于低碳钢。低碳钢因C、Mn、Si含量少，正常情况下焊接时，整个焊接过程不需要采取特殊的工艺措施，如不需要预热、控制层（道）间温度和后热，，焊后也不必采取热处理改善接头热影响区和焊缝组织，其焊接热影响区不会因焊接而引起严重的硬化组织或淬火组织。此时，钢材的塑性和冲击韧性优良。当含碳量在0.12％～0.20％范围内时，碳素钢的焊接性能最好；含碳量超过上述范围时，焊缝及热影响区容易变脆。而Q235-B钢的含碳量控制在上述的适宜范围之内，是适合焊接的。
表1-3 Q235-B钢的力学性能
牌
号
等
级
屈服强度ReH(N/mm2),不小于
抗拉
强度
Rm/(N/mm2)
断后伸长率A/%，不小于
厚度（或直径）/mm
厚度（或直径）/mm
≤16
>16~40
>40~60
>60~
100
>100~
150
>150~200Байду номын сангаас
≤40
>40~60
>60~
100
>100~150
>150~200
甲方要求用翼身连接的4个点作为吊点，考虑到载荷强度较大，故所设计的吊架，分为一根纵梁，两根横梁，及若干个焊接加强板组成。纵梁与横梁通过螺栓连接，方便拆卸。横梁两端各装有2个万向轮，方便运输。在纵梁上用吊环与起重机连接，在前后横梁的两端分别各安装一对羊角滑钩用以连接钢索和吊带。
起吊载荷为25吨，经计算选用热轧H钢，纵梁采用规格为250×250的热轧H钢，横梁为294×200的热轧H钢。
该吊架吊点分别在飞机的4框和10框处，由于重心靠近4框位置，为了保证飞机起吊后水平，所以该吊架用以连接起重机的吊环位于靠近4框的位置以使前后力矩平衡。
为了保证吊架在起吊后也保持水平，故在两个横梁的中间各焊接一块可以悬挂配重块的耳片，方便在飞机起吊时吊架自身的调节。
在飞机吊起时为了调节飞机自水平，该吊架在设计时保证一端可调。在4框处采用可调钢索，钢索靠近机身一端安装有羊角滑钩。前端4框处用吊带缠绕飞机在该位置的翼身连接耳片再把吊带的两端挂在钢索的滑钩上。后端10框处为吊带连接，用吊带缠绕飞机10框处的连接耳片再把吊带两端连到10框横梁处的羊角滑钩上。
3.2.2 Q235-B钢的力学性能
金属材料的力学性能是指金属材料抵抗外加载荷或外力引起变形和断裂的能力或金属的失效抗力。主要包括：强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性和缺口敏感性等性能。Q235-B钢有一定的伸长率、强度，良好的韧性和铸造性，易于冲压和焊接，广泛用于一般机械零件的制造。主要用于建筑、桥梁工程上质量要求较高的焊接结构件。Q235-B钢的力学性能如表1-3所示。
本吊架工艺简单，加工方便，装配容易，使用方便。
吊架结构形式见下图：
5拖车支架设计
由于飞机在测试时需用拖车运输，飞机自身的起落架已经拆除，所以需要在拖车上设计支架来保证运输安全。
在飞机的3框和10框处支撑飞机，托架具体形式如下图：
托架整体采用钢板焊接，因为该结构形式便于实现，用于焊接的钢板也非常普遍。上凸缘与机身贴合，在焊接成型后在上凸缘上附一层海绵类的软性材料，防止飞机压迫变形。托架下面通过螺栓与拖车连接。
某型号飞机工字吊架及拖车支架设计方案
1甲方输入
利用飞机自身的4个翼身连接点，用起重机通过吊架起吊飞机，并保证该吊架一端可调。
飞机自重25吨，安全系数为6。
2初期设计
因为吊架形式简单，为普通机械范畴，考虑其受力情况，故选定材料为热轧H钢。整体吊架设计成工字，即一根纵梁，两根横梁。在梁的腹板上焊接加强板，用螺栓连接。
3结构与母材性能分析
3.1 结构分析
3.1.1 结构特点及应用
热轧型钢类似于工字钢通常用于制作承重桩和支柱。宽边和腹板的厚度大致相同。工字梁能在平行和垂直腹板的方向上提供平衡外力的作用。
3.2
3.2.1 Q235-B钢简介
Q235-B钢是一种普通碳素结构钢，这种钢容易冶炼，工艺性好，价格低廉。而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求应用十分广泛。Q235-B表示这种钢的屈服强度为235MPa，质量等级为B级，Q235-B钢含碳量约为0.12%～0.20%属于低碳钢，Q235-B沸腾钢Mn含量上限为0.60%，S、P和非金属夹杂物较多在相同含碳量及热处理条件下，其塑性、韧性较低，加工成形后一般不进行热处理，大都在热轧状态下直接使用，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。通常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板，大量应用于建筑及工程结构，用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件（如铆钉、螺钉、螺母、轴套、及某些农机零件等）。
Q235
B
235
225
215
205
195
185
375~500
26
24
23
22
21
3.2.3 Q235-B钢的焊接性分析
Q235-B钢属于低碳钢。低碳钢因C、Mn、Si含量少，正常情况下焊接时，整个焊接过程不需要采取特殊的工艺措施，如不需要预热、控制层（道）间温度和后热，，焊后也不必采取热处理改善接头热影响区和焊缝组织，其焊接热影响区不会因焊接而引起严重的硬化组织或淬火组织。此时，钢材的塑性和冲击韧性优良。当含碳量在0.12％～0.20％范围内时，碳素钢的焊接性能最好；含碳量超过上述范围时，焊缝及热影响区容易变脆。而Q235-B钢的含碳量控制在上述的适宜范围之内，是适合焊接的。
表1-3 Q235-B钢的力学性能
牌
号
等
级
屈服强度ReH(N/mm2),不小于
抗拉
强度
Rm/(N/mm2)
断后伸长率A/%，不小于
厚度（或直径）/mm
厚度（或直径）/mm
≤16
>16~40
>40~60
>60~
100
>100~
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>150~200Байду номын сангаас
≤40
>40~60
>60~
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>100~150
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