复合材料机翼翼根处连接研究

复合材料在民用飞机上使用比例越来越高,文中针对单通道民用飞机复合材料外翼翼根处连接设计做了详细的描述,因为翼根处是飞机的外翼、中央翼盒和中机身界面位置,是飞机设计中的重点也是难点。翼根处连接方案的确定是设计中关键的技术,怎样处理中央翼前/后梁和竖十字接头的连接、外翼前/后梁和竖十字接头的连接、中央翼上下壁板和外翼上下壁板连接、零件材料的选择、紧固件使用和翼根处密封设计要求等等,文中都做了详细介绍。

关键紧固件缺失对复合材料翼根长桁连接结构影响

随着复合材料逐步应用于民机主承力结构,机翼-机身等重要连接结构的失效模式、传载规律研究愈发重要,然而对含损伤主承力连接结构的研究仍不充分。紧固件缺失作为一种潜在的关键失效形式,开展相关研究对进一步理解复合材料翼根连接结构力学特性、保证民机结构安全具有重要意义。以民机复合材料机翼翼根长桁连接结构为研究对象,设计并制备完好试验件、关键紧固件缺失试验件,通过试验、仿真相结合的方法研究了关键紧固件缺失对试验件整体刚度、应变分布、钉载分配的影响。结果表明:关键紧固件(位于第1排)缺失后,翼根结构的连接刚度未发生显著变化;第1排紧固件位置的应变片数值变化在5%以内,第2~4排靠近缺失紧固件位置的应变片数值显著提高,最大分别提高22.1%、13.4%、9.1%;第1~3排靠近缺失紧固件位置的钉载显著提高,最大分别提高约15%、18%、12%,其他位置紧固件钉载提高均在5%~10%之间。关键紧固件缺失对水平三叉接头、对接带板的载荷分配基本未产生影响。

现代民用飞机中央翼盒后梁框的设计思路

翼根连接是飞机结构设计的重要环节之一,后梁框是翼根连接后梁的主要承力构件。本文通过介绍翼根连接主要载荷传递、材料和工艺选用原则以及三种典型的翼根连接后梁框结构方案,为后续民用飞机翼根连接后梁框的设计提供参考。