一种鱼尾形加强结构制造技术

本申请属于航空结构强度设计领域，为一种鱼尾形加强结构，包括腹板和与腹板一体设置的加强筋，加强筋包括支撑段和设于支撑段两侧的连接段，连接段两侧的宽度沿腹板的中部至腹板的边缘方向逐渐增大，连接段的两侧侧面均为弧面结构

【技术实现步骤摘要】
一种鱼尾形加强结构


[0001]本申请属于航空结构强度设计领域，特别涉及一种鱼尾形加强结构
。

技术介绍

[0002]常规加强筋结构在其与腹板的过渡区通常会采用单向倒角的细节设计来减小应力集中现象，进而降低应力水平及应力梯度，如图1所示，其顶部为腹板1，顶部为加强筋
2。
然而，在载荷较大的情况下，该设计无法很好地满足结构的设计需求，加强筋的两侧会容易发生变形
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是提供了一种鱼尾形加强结构，以解决现有的加强筋难以满足大载荷状态下的承载需求
。
[0004]本申请的技术方案是：一种鱼尾形加强结构，包括腹板和与腹板一体设置的加强筋，所述加强筋包括支撑段和设于支撑段两侧的连接段，所述连接段两侧的宽度沿腹板的中部至腹板的边缘方向逐渐增大，所述连接段的两侧侧面均为弧面结构
。
[0005]优选地，所述连接段的厚度从腹板的边缘至腹板的中部方向逐渐增大，所述连接段的顶部为弧面结构
。
[0006]优选地，所述支撑段的两侧设有交接段，所述交接段的上表面倾斜设置并且交接段与连接段的顶部平滑过渡
。
[0007]本申请的一种鱼尾形加强结构，包括腹板和与腹板一体设置的加强筋，加强筋包括支撑段和设于支撑段两侧的连接段，连接段两侧的宽度沿腹板的中部至腹板的边缘方向逐渐增大，连接段的两侧侧面均为弧面结构
。
这样该加强筋整体形成鱼尾形过渡细节设计，腹板在受到应力时，应力通过支撑段向两侧的连接段扩散，由于连接段两侧的宽度沿腹板的中部至腹板的边缘方向逐渐增大，连接段边缘处也能够承担较大的应力，从而实现对应力较为均匀的承担，进而能够实现在结构重量有所降低的同时，有效降低应力水平及应力梯度，从而增加结构的静强度及抗疲劳性能
。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍
。
显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例
。
[0009]图1为现有技术中的加强筋结构示意图；
[0010]图2为本申请的加强筋结构示意图；
[0011]图3①
为现有技术中的结构约束与承载示意图，图3②
为本申请的结构约束与承载示意图；
[0012]图4①
为现有技术中的加强筋应力分布云图，图4②
为本申请的加强筋应力分布云图
。
[0013]1、
腹板；
2、
加强筋；
3、
支撑段；
4、
连接段；
5、
交接段
。
具体实施方式
[0014]为使本申请实施的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述
。
[0015]一种鱼尾形加强结构，如图2所示，包括腹板1和与腹板1一体设置的加强筋2，加强筋2包括支撑段3和设于支撑段3两侧的连接段4，连接段4两侧的宽度沿腹板1的中部至腹板1的边缘方向逐渐增大，连接段4的两侧侧面均为弧面结构
。
[0016]这样该加强筋2整体形成鱼尾形过渡细节设计，腹板1在受到应力时，应力通过支撑段3向两侧的连接段4扩散，由于连接段4两侧的宽度沿腹板1的中部至腹板1的边缘方向逐渐增大，连接段4边缘处也能够承担较大的应力，从而实现对应力较为均匀的承担，进而能够实现在结构重量有所降低的同时，有效降低应力水平及应力梯度，从而增加结构的静强度及抗疲劳性能
。
[0017]优选地，连接段4的厚度从腹板1的边缘至腹板1的中部方向逐渐增大，连接段4的顶部为弧面结构，从而保证连接段4在垂向上的承载能力
。
[0018]优选地，支撑段3的两侧设有交接段5，交接段5的上表面倾斜设置并且交接段5与连接段4的顶部平滑过渡，交接段5的设置能够保证支撑段3上的应力能够向连接段4平稳的扩散，而不会出现应力集中
。
[0019]以图
1、2
中所示的两种结构为例，图1为现有加强筋2，图2为本申请的加强筋2，本申请较常规结构的体积减小了
1.4
％
。
其承载
、
约束形式如图3①
、
②
示
。
两种结构均对腹板1的两侧进行约束，对腹板1底部施加相同的均布载荷
。
图4①
中的
A
点为现有加强筋2所受应力最高位置，为
1731MPa
；图4②
中的
B
点为本申请加强筋2所受应力最高位置，为
1571MPa
；图4①
、
②
结构最大应力位置相同，在相同载荷作用下，本申请设计的加强筋2结构的最大应力值由
1731MPa
降低至
1571MPa
，共降低了
10
％
。
同时，应力梯度明显降低
。
[0020]由此可说明，本专利专利技术的结构较常规结构具有更好的静强度及疲劳强度性能
。
[0021]以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内
。
因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种鱼尾形加强结构，其特征在于：包括腹板
(1)
和与腹板
(1)
一体设置的加强筋
(2)
，所述加强筋
(2)
包括支撑段
(3)
和设于支撑段
(3)
两侧的连接段
(4)
，所述连接段
(4)
两侧的宽度沿腹板
(1)
的中部至腹板
(1)
的边缘方向逐渐增大，所述连接段
(4)
的两侧侧面均为弧面结构
。2.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤莹，韩永志，张玉杰，韩成航，
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：新型
国别省市：