【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞机，尤其涉及后压力框的设计方法。
技术介绍
1、后压力框结构是一个全封闭式的气密框，担负着机身客货舱后气密端框的功能，是机身中重要的耐疲劳承力部件，主要维持机身的剖面形状并参与机身传载；同时也是中后机身与后机身的对接框，是中后机身与后机身的工艺分离面。后压力框结构主要包括球皮、y型件和中间框等结构，球皮结构的连接方式主要分球皮内接和球皮外接两种方式。
2、后压力框结构采取球皮外接方案时，y型件存在2处双曲面，制造难度较高；由于机身轮廓的缘故球皮难以拟合成规则且光滑的曲面，从而影响球皮结构的设计、重量和制造质量；且中后机身与后机身的对接时，y型件与后机身的结构装配空间狭窄，影响装配效率和质量。
3、后压力框结构采取球皮内接方案时，y型件存在2处双曲面，制造难度较高；框的设计难度高、框重量较大且制造难度较大；为了平衡后压力框结构气密载荷的航向分力，需要布置较多的纵向加强件连接框的内缘和腹板，从而导致重量增加。
4、因此，亟需研究后压力框的设计方法，提高球皮结构的曲面外形质量，降低球皮结构的制造难度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供后压力框的设计方法，以提高球皮结构的曲面外形质量，降低球皮结构的制造难度。
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供后压力框的设计方法，该后压力框的设计方法包括以下步骤：
4、s01、利用后压力框的第一站位平面与机身理论外形相交，得出后
5、s02、根据后压力框的刚度需求，确定后压力框的最小框高h，在后压力框的第一站位平面内确定顶部框高点a和底部框高点b，顶部框高点a与站位机身轮廓的顶部点a1之间的距离为h1，底部框高点b与站位机身轮廓的底部点b1之间的距离为h2，h1≥h，h2≥h；
6、s03、连接顶部框高点a和底部框高点b形成竖直的线段l1，通过线段l1的中点绘制水平的直线l2；直线l2与站位机身轮廓相交形成左侧点c1和右侧点d1，在后压力框的第一站位平面内确定左侧框高点c和右侧框高点d，左侧框高点a与左侧点c1之间的距离为h3，右侧框高点d与右侧点d1之间的距离为h4，h3≥h，h4≥h，h4＝h3；
7、s04、根据顶部框高点a、底部框高点b、左侧框高点c和右侧框高点d，拟合成光滑圆形或椭圆形的框内缘轮廓；
8、s05、在后压力框的第一站位平面内，基于结构、强度的设计要求，平行偏置框内缘轮廓，形成底圆轮廓；或在后压力框的第二站位平面内重新设计规则的底圆轮廓，第一站位平面和第二站位平面共面或者平行；
9、s06、基于结构、强度的设计要求，以底圆轮廓为基准设计形成规则且光滑的球面外形或椭球外形的球皮结构；
10、s07、设计y型件和中间框；
11、s08、设计纵向连接件连接中间框和中后机身壁板。
12、作为优选，在s04中，检查后压力框的第一站位平面内的所有框高≥h，如不满足要求，则调整顶部框高点a、底部框高点b、左侧框高点c和右侧框高点d的位置以满足要求，重新拟合框内缘轮廓。
13、作为优选，在s05中，平行偏置重新拟合的框内缘轮廓或重新拟合封闭轮廓，形成底圆轮廓。
14、作为优选，在s07中，y型件包括第一环形板和设于第一环形板一侧的双曲面板，双曲面板的形状根据球皮结构设计。
15、作为优选，在s07中，中间框包括第二环形板以及设于第二环形板两端的第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板的轮廓根据中后机身壁板的轮廓设计。
16、作为优选，在s07中，为中间框设计环形加强筋。
17、作为优选，环形加强筋在第二环形板上的投影与底圆轮廓在第二环形板上的投影平行或重合。
18、作为优选，在s08中，纵向连接件的位于第一支撑板与环形加强筋之间或者纵向连接件的位于第一支撑板与第二支撑板之间。
19、作为优选，在s07中，为中间框设计若干纵向加强筋，若干纵向加强筋间隔设于第一支撑板和第二支撑板之间。
20、作为优选，中间框与中后机身壁板的材质相同。
21、本专利技术的有益效果为：
22、本专利技术提供后压力框的设计方法，该后压力框的设计方法通过先确定机身轮廓，在根据后压力框的刚度需求，确定顶部框高点a和底部框高点b，然后通过垂线法确定左侧框高点c和右侧框高点d，根据顶部框高点a、底部框高点b、左侧框高点c和右侧框高点d，拟合成光滑圆形或椭圆形的框内缘轮廓；并根据平行偏置框内缘轮廓，或在后压力第二站位平面重新设计规则的底圆轮廓，形成底圆轮廓；以底圆轮廓为基准设计形成规则且光滑的球面外形或椭球外形的球皮结构；最后设计y型件和中间框以及纵向连接件连接中间框和中后机身壁板。上述方法一方面可以使得球皮结构为规则的形状，提高了球皮结构的曲面外形质量，降低球皮结构的制造难度；另一方面，由于球皮结构为规则的形状，使得y型件的形状也为规则形状，降低了y型件的制造难度。
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1.后压力框的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S04中，检查后压力框的第一站位平面内的所有框高≥H，如不满足要求，则调整顶部框高点A、底部框高点B、左侧框高点C和右侧框高点D的位置以满足要求，重新拟合框内缘轮廓(2)。
3.根据权利要求2所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S05中，平行偏置重新拟合的框内缘轮廓(2)或重新拟合封闭轮廓，形成底圆轮廓(3)。
4.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S07中，Y型件(4)包括第一环形板(41)和设于第一环形板(41)一侧的双曲面板(42)，双曲面板(42)的形状根据球皮结构(100)设计。
5.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S07中，中间框(5)包括第二环形板(51)以及设于第二环形板(51)两端的第一支撑板(52)和第二支撑板(53)，第一支撑板(52)的轮廓根据中后机身壁板(400)的轮廓设计。
6.根据权利要求5所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S07中
7.根据权利要求6所述的后压力框的设计方法，其特征在于，环形加强筋(54)在第二环形板(51)上的投影与底圆轮廓(3)在第二环形板(51)上的投影平行或重合。
8.根据权利要求6所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S08中，纵向连接件(6)的位于第一支撑板(52)与环形加强筋(54)之间或者纵向连接件(6)的位于第一支撑板(52)与第二支撑板(53)之间。
9.根据权利要求5所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在S07中，为中间框(5)设计若干纵向加强筋(55)，若干纵向加强筋(55)间隔设于第一支撑板(52)和第二支撑板(53)之间。
10.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，中间框(5)与中后机身壁板(400)的材质相同。
...【技术特征摘要】
1.后压力框的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在s04中，检查后压力框的第一站位平面内的所有框高≥h，如不满足要求，则调整顶部框高点a、底部框高点b、左侧框高点c和右侧框高点d的位置以满足要求，重新拟合框内缘轮廓(2)。
3.根据权利要求2所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在s05中，平行偏置重新拟合的框内缘轮廓(2)或重新拟合封闭轮廓，形成底圆轮廓(3)。
4.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在s07中，y型件(4)包括第一环形板(41)和设于第一环形板(41)一侧的双曲面板(42)，双曲面板(42)的形状根据球皮结构(100)设计。
5.根据权利要求1所述的后压力框的设计方法，其特征在于，在s07中，中间框(5)包括第二环形板(51)以及设于第二环形板(51)两端的第一支撑板(52)和第二支撑板(53)，第一支撑板(52)...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗腾腾，宫占峰，王凯伦，黄鹏，何林锋，
申请(专利权)人：上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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