【飞机结构与系统】CAFUC1-5_飞机结构强度规范与试验

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 …… 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
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 ……
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。
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 • 安全系数 • 剩余强度系数
结构承载余量
•安全系数 •结构设计载荷P设计f与使PP设使计用用时nn设使允计用 许的 最大载荷P使用的比值，即 •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
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 ……
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。
飞机结构强、刚度试验
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。
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。
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。
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。
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
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；
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：
• 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。
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
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。
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
本课结束
• END OF THIS LESSON
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，P破即坏
• P破坏是指整个结构破坏时所承受P的设计最大载荷。
• 一般取1.03～1.1
刚度要求
• 即结构变形限制 • 主要包括 • 翼面挠度及扭转角限制 • 防止翼面气动性变差及副翼反逆。 • 相关结构变形限制 • 操纵与传动机构不卡阻。 • 机、尾翼颤振临界速度限制 • 颤振临界速度应大于最大允许飞行速度。
灾难性破坏事故。
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。
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
1-5 飞机结构强度规范与试验
飞机强度规范
设计
设计满足承载能力要求的 飞机结构
制造
保证达到设计承载能 力要求
使用
不降低结构的承载 能力
结构处于良好工作状态
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。