一种带缺口复合材料长桁的设计方法技术

本发明专利技术属于飞机结构设计领域，具体涉及到一种带缺口复合材料长桁的设计方法。包括以下步骤：设计无缺口复合材料长桁、长桁腹板上开肋通过缺口、设计长桁缺口处斜切角、设计长桁缺口附近的加宽底缘、长桁端头设计、长桁参数迭代优化。不用对翼肋开缺口，从而避免对肋强度造成削弱。特别对于翼型高度低的翼面结构，翼肋高度很低，很难甚至无法满足开缺口要求的情况，这种带缺口长桁的非常适用。长桁腹板开肋通过缺口后，通过底缘加宽补强，以及腹板和底缘的斜切，逐渐实现载荷的过渡，保证载荷沿长桁的顺利传递。

【技术实现步骤摘要】
一种带缺口复合材料长桁的设计方法
本专利技术属于飞机结构设计领域，具体涉及到一种带缺口复合材料长桁的设计方法。
技术介绍
翼面类结构中长桁与肋的空间协调关系通常如图1所示，该设计方案在翼肋缘条两侧开长桁通过缺口，其优点在于使长桁沿展向贯通，保证长桁载荷传递的连续性，进而保证壁板的稳定性。其缺点是肋开诸多缺口后，肋的强度相应受到削弱。特别的是，对于翼型高度较低的翼面结构，翼肋开长桁通过缺口后，腹板剩余有效横截面积大比例缩小，甚至无法满足肋所应承担的承载功能。
技术实现思路
本专利技术的任务和目的是提出一种带缺口的复合材料长桁，该专利技术特别适用于翼型高度低的翼面结构中，解决翼肋高度不能满足开长桁缺口要求的情况。本专利技术通过在长桁腹板上开肋通过缺口，保留长桁底缘，并在肋通过处附近加宽底缘，肋不作缺口，肋缘条在长桁处作下陷后贴合在长桁底缘上，如图2所示。该方案既避免了低翼型翼面结构中翼肋被长桁通过缺口过度削弱，又保证了长桁载荷的传递。技术方案本专利技术“一种带缺口的复合材料长桁”，其结构示意图如图3。该长桁在普通复合材料T型长桁的基础上，在每个肋通过处通过机械加工对长桁腹板开缺口，在肋通过缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带缺口复合材料长桁的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设计无缺口复合材料长桁：根据壁板结构中长桁的承载要求，按蒙皮内形，设计复合材料长桁的形状、几何尺寸及复合材料铺层；2)长桁腹板上开肋通过缺口：根据肋的几何形状，对长桁腹板开缺口，缺口处只保留长桁底缘；长桁缺口与肋之间必须留有足够的间隙，以避免因装配误差导致肋无法装配的问题；3)设计长桁缺口处斜切角：根据长桁受载大小，设计缺口处腹板斜切角度，使长桁腹板上的载荷顺利过渡到长桁底缘上；腹板斜切角两端倒圆R1和R2，以避免应力集中；腹板倒圆R2与长桁根部倒圆R5的间距K至少1mm；4)设计长桁缺口附近的加宽底缘：由于长桁腹板开缺口，导...

【技术特征摘要】
1.一种带缺口复合材料长桁的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设计无缺口复合材料长桁：根据壁板结构中长桁的承载要求，按蒙皮内形，设计复合材料长桁的形状、几何尺寸及复合材料铺层；2)长桁腹板上开肋通过缺口：根据肋的几何形状，对长桁腹板开缺口，缺口处只保留长桁底缘；长桁缺口与肋之间必须留有足够的间隙，以避免因装配误差导致肋无法装配的问题；3)设计长桁缺口处斜切角：根据长桁受载大小，设计缺口处腹板斜切角度，使长桁腹板上的载荷顺利过渡到长桁底缘上；腹板斜切角两端倒圆R1和R2，以避免应力集中；腹板倒圆R2与长桁根部倒圆R5的间距K至少1mm；4)设计长桁缺口附近的加宽底缘：由于长桁腹板开缺口，导致长桁承载能力受到削弱；根据承载要求及承载能力削的弱程度，对底缘进行加宽，加宽处与原结构底缘通过斜切过渡，斜切起点和终点处倒圆R3和R...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑青泉，何四海，高伟，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61