1、1 单壁室剖面薄壁梁的程序计算单壁室剖面薄壁梁的程序计算 1 1 引言引言 1.1 1.1 研究研究背景及意义背景及意义 1.1.1 1.1.1 研究背景研究背景 随着科技的不断的发展, 航空业得到了前所未有的发展与提升, 航空技术是人类 在认识自然、改造自然过程中。发展最迅速、对人类社会生活影响最大的科学技术领 域之一。航空技术是高度综合的现代科学技术,它集中应用了最为先进的工程技术。 航空技术也是衡量国家科研实力、国防实力和工业实力的重要指标,直接关系到国民 生计。 而随着近些年航空业的飞跃式发展, 飞机在设计过程中对安全性、 效率性的要求 不断提高,简单的人力计算已经无法保证庞大计算的准
2、确与效率,这就要求把飞机各 个部分的计算模块化,进而用计算机计算代替人力计算,使飞机在设计校核过程中的 复杂计算更快、更准确的进行,以便研制出高性能的飞机,适应实际需求。 1.1.21.1.2 研究意义研究意义 本文将飞机机翼剖面简化成单闭室剖面薄壁结构,进而用 C 语言编程,实现飞机 机翼受剪力作用时,飞机机翼剖面剪流的分布情况,快速计算不仅节省了人力物力, 而且提高了计算的准确度以及可靠度,排除了人为的计算错误以及误差,直接节省了 设计成本。同时,加快了设计计算时间,提高了计算效率,使飞机能够在更短的时间 内完成设计校核,减少了飞机设计周期,间接的提升了飞机在投人战场或者进入市场 的竞争力
3、,对整个航空业的发展甚至整个国民经济的发展都有不可估量的作用。 1.2 1.2 研究思路以及方法研究思路以及方法 本文是将只受剪力的飞机机翼剖面,简化成对称的单闭室剖面薄壁结构,继而用 图 1.1 2 C 语言编程,实现机翼受力后剪流的计算,使复杂的计算变得极为简单方便。即将蒙 皮简化成不承担正应力的薄壁结构,将桁条、翼梁、墙简化成缘条,再把整个简化模 型用 C 语言编程,通过计算,获得简化结构在只承受剪力作用时,整个剖面所受剪流 的大小。 (如图 1.1) 在结构力学进行飞机机翼剖面的剪流计算时,首先将剖面定义直角坐标,在原点 获取开口, 计算开口时剖面的剪流qx, 而后计算开口处的剪流q0
4、, 最后将qx与q0相加, 即可得到机翼剖面的剪流 q。在程序中桁条、翼梁、墙的总数决定着缘条 n 的大小, 而后输入这 n 个缘条的坐标以及横截面积,再输入剪流的大小以及作用位置,就可简 便迅速地计算出剖面各个部分剪流大小。 (如图 1.2) 图 1.2 1.3 1.3 本文研究特色本文研究特色 将只受剪力的飞机机翼剖面,简化成对称的单闭室剖面薄壁结构,进而用 C 语言 编程,实现飞机机翼剪流的快速计算,节省计算时间,提高计算准确度。 本文将复杂的计算简便化, 在程序运行时, 通过输入剪力的大小及其作用位置、 缘条的个数以及各个缘条的坐标和横截面积,就可以计算出开口时的剪流、开口处的 剪流、总剪流等数据。 (如图 1.3) 图 1.3 3 2 2 飞机机翼组成分析飞机机翼组成分析 飞机机翼是飞机的主要升力面,其结构主要由蒙皮和骨架构成(图 2.1) 。骨架 结构中,纵向构件有翼梁、长桁、纵墙(腹板) ;横向构件有翼肋(普通翼肋和加强 翼肋) 。在本文中,将蒙皮简化成不承担正应力的薄壁结构,将桁条、翼梁、墙简化 成缘条,再把整个简化模型用 C 语言编程,通过计算,获得