CAFUC1-5 飞机结构强度规范与试验

新机型试验
新机型投入使用前对飞行性能全面检验 是颁发型号合格证及适航证的必要条件

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飞机结构强、刚度试验

飞行试验

气动试验

检查飞机的

低速性能 高速性能 颤振临界速度范围 操纵性 稳定性 ……
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本课小结

基本概念
飞机强度规范 安全系数、剩余强度系数


基本问题
飞机结构刚度要求 飞机结构强、刚度试验内容

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本课结束

END OF THIS LESSON
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飞机结构强、刚度试验

飞行试验

飞机各系统功能可靠性试验

检查飞机在各种环境条件下连续长时间 飞行中各系统的工作状态。
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飞机结构强、刚度试验

由上面的分析可见
在飞机投入运营之前，为保证飞机的 安全性已采取了一系列可靠措施。 飞机安全性是可以信赖的。 必须严格按规定使用飞机才能确保飞 行安全。


翼面挠度及扭转角限制

防止翼面气动性变差及副翼反逆。 操纵与传动机构不卡阻。
颤振临界速度应大于最大允许飞行速度。

相关结构变形限制


机、尾翼颤振临界速度限制

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飞机结构强、刚度试验

静力试验

对飞机及部件在 使用载荷、设计 载荷和破坏载荷 下的应力进行分 析，得出实际的 安全系数和剩余 强度系数，与设 计参数进行比较， 并测量变形以校 核其刚度。

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运输机严重受载特点

运输机严重受载情况主要由突风作 用产生，其受载特点如下：
巡航飞行遇向下突风时，可能导致飞机 飞行高度的迅速下降； 超重着陆和粗猛着陆时，可能导致起落 架受载超过规定，造成相关结构损坏； 机翼在周期性阵风中剧烈振动时，机翼 结构所受交变载荷可能超过最大值。

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强度设计准则

静强度设计准则（30年代）

主要保证飞机结构在静载荷作用下不 发生破坏。

静载荷：
大小、方向不变或由零缓慢增大到一定值
的载荷。
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强度设计准则

气动性强度刚度设计准则（40年代）

主要保证飞机结构不仅具有足够的静 强度，而且具有足够的刚度。

安全系数 剩余强度系数

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结构承载余量

安全系数

结构设计载荷P设计与使用时允许的最大载 P设计 n设计 荷P使用的比值，即 f P n
使用 使用

P设计相当于结构中某一构件失去承载能力时所
受的最大载荷。
运输机n设计主要取决于强突风过载，一般 为－1～＋3。 安全系数确定原则

保证强、刚度足够而重量最轻 一般为1.5～2
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结构承载余量

剩余强度系数

结构破坏载荷与设计载荷的比值，即

P破坏是指整个结构破坏时所承受的最大
载荷。

P破坏 P设计

一般取1.03～1.1
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刚度要求 即结构变形限制 主要包括
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运输机严重受载特点

运输机严重受载情况主要由突风作 用产生，其受载特点如下：
小速度大迎角平飞遇向上突风时，可能 出现升力系数与过载值达最大； 大速度下滑遇向上突风时，可能出现速 压最大的情况； 大速度小迎角平飞遇垂直突风时，可能 出现过载与速压最大的情况；
强度设计准则

可靠性设计
将疲劳安全寿命设计、安全寿命/破损 安全设计、经济寿命/损伤容限设计准 则用可靠性理论和分析方法统一起来。 可提高飞机结构的安全可靠性和经济 性。

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结构承载余量 结构承载余量是指设计结构承载能 力高出实际受载的量。 指标
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强度设计准则

疲劳安全寿命设计准则（50年代）

主要保证飞机结构在使用寿命期间承 受交变载荷不发生可检裂纹。
Байду номын сангаас
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强度设计准则

安全寿命/破损安全设计（60年代）

主要保证飞机结构在疲劳破损或单个 主要构件明显损坏后不发生灾难性破 坏事故。
飞机结构强、刚度试验

飞行试验

动力装置与飞机管理试验

检查飞机的

发动机空中工作特性 各飞行状态控制 地面制动能力 ……
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飞机结构强、刚度试验

飞行试验

飞行载荷试验
测量飞行载荷与 突风载荷强度及 对结构的影响。 得出随机载荷谱


载荷谱是指飞行 载荷随航线飞行 时间的变化规律。
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强度设计准则

经济寿命/损伤容限设计（70年代）
主要保证飞机结构在经济寿命期内， 经受严重的疲劳、腐蚀或意外损伤未 测出前，剩余结构能承受适当载荷而 不破坏或过量变形。 现代大型客机一般采用该强度设计准 则。

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欢 迎 学 习
1-5 飞机结构强度规范与试验
中 国 民 用 航 空 飞 行 学 院
飞机强度规范 设计
设计满足承载能力要求的 飞机结构 保证达到设计承载能 力要求 不降低结构的承载 能力
制造 使用
结构处于良好工作状态
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飞机强度规范

飞机强度规范

根据飞机性能要求，对飞机各使用状 态的严重受载特点、强度设计准则、 结构承载余量、刚度要求及使用限制 等作出的有关规定。
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飞机结构强、刚度试验

动力试验

对受冲击载荷与交变载荷的飞机部件（如 起落架、机翼）进行
冲击试验 疲劳试验

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飞机结构强、刚度试验

飞行试验

研究机试验

解决飞机发展中的相关技术问题

气动外形 速度障碍 结构与性能 ……