飞机结构强度规范

1、飞机结构强度规范与试验 1-5 飞机结构强度规范与试验 2/25 设计设计 制造制造 使用使用 设计满足承载能力要求的设计满足承载能力要求的 飞机结构飞机结构 保证达到设计承载能保证达到设计承载能 力要求力要求 不降低结构的承载不降低结构的承载 能力能力 结构处于良好工作状态结构处于良好工作状态 1-5 飞机结构强度规范与试验 3/25 Q飞机强度规范 根据飞机性能要求，对飞机各使用状根据飞机性能要求，对飞机各使用状 态的严重受载特点、强度设计准则、态的严重受载特点、强度设计准则、 结构承载余量、刚度要求及使用限制结构承载余量、刚度要求及使用限制 等作出的有关规定。等作出的有关规定。 1-5

2、飞机结构强度规范与试验 4/25 Q运输机严重受载情况主要由突风作 用产生，其受载特点如下： 小速度大迎角平飞遇向上突风时，可能小速度大迎角平飞遇向上突风时，可能 出现升力系数与过载值达最大；出现升力系数与过载值达最大； 大速度下滑遇向上突风时，可能出现速大速度下滑遇向上突风时，可能出现速 压最大的情况；压最大的情况； 大速度小迎角平飞遇垂直突风时，可能大速度小迎角平飞遇垂直突风时，可能 出现过载与速压最大的情况；出现过载与速压最大的情况； 1-5 飞机结构强度规范与试验 5/25 Q运输机严重受载情况主要由突风作 用产生，其受载特点如下： 巡航飞行遇向下突风时，可能导致飞机巡航飞行遇向下突风

3、时，可能导致飞机 飞行高度的迅速下降；飞行高度的迅速下降； 超重着陆和粗猛着陆时，可能导致起落超重着陆和粗猛着陆时，可能导致起落 架受载超过规定，造成相关结构损坏；架受载超过规定，造成相关结构损坏； 机翼在周期性阵风中剧烈振动时，机翼机翼在周期性阵风中剧烈振动时，机翼 结构所受交变载荷可能超过最大值。结构所受交变载荷可能超过最大值。 1-5 飞机结构强度规范与试验 6/25 Q静强度设计准则（30年代） 主要保证飞机结构在静载荷作用下不主要保证飞机结构在静载荷作用下不 发生破坏。发生破坏。 v静载荷：静载荷： 大小、方向不变或由零缓慢增大到一定值大小、方向不变或由零缓慢增大到一定值 的载荷。的

4、载荷。 1-5 飞机结构强度规范与试验 7/25 Q气动性强度刚度设计准则（40年代） 主要保证飞机结构不仅具有足够的静主要保证飞机结构不仅具有足够的静 强度，而且具有足够的刚度。强度，而且具有足够的刚度。 1-5 飞机结构强度规范与试验 8/25 Q疲劳安全寿命设计准则（50年代） 主要保证飞机结构在使用寿命期间承主要保证飞机结构在使用寿命期间承 受交变载荷不发生可检裂纹。受交变载荷不发生可检裂纹。 1-5 飞机结构强度规范与试验 9/25 Q安全寿命/破损安全设计（60年代） 主要保证飞机结构在疲劳破损或单个主要保证飞机结构在疲劳破损或单个 主要构件明显损坏后不发生灾难性破主要构件明显损坏

5、后不发生灾难性破 坏事故。坏事故。 1-5 飞机结构强度规范与试验 10/25 Q经济寿命/损伤容限设计（70年代） 主要保证飞机结构在经济寿命期内，主要保证飞机结构在经济寿命期内， 经受严重的疲劳、腐蚀或意外损伤未经受严重的疲劳、腐蚀或意外损伤未 测出前，剩余结构能承受适当载荷而测出前，剩余结构能承受适当载荷而 不破坏或过量变形。不破坏或过量变形。 现代大型客机一般采用该强度设计准现代大型客机一般采用该强度设计准 则。则。 1-5 飞机结构强度规范与试验 11/25 Q可靠性设计 将疲劳安全寿命设计、安全寿命将疲劳安全寿命设计、安全寿命/破损破损 安全设计、经济寿命安全设计、经济寿命/损伤容

6、限设计准损伤容限设计准 则用可靠性理论和分析方法统一起来。则用可靠性理论和分析方法统一起来。 可提高飞机结构的安全可靠性和经济可提高飞机结构的安全可靠性和经济 性。性。 1-5 飞机结构强度规范与试验 12/25 Q结构承载余量是指设计结构承载能 力高出实际受载的量。 Q指标 安全系数安全系数 剩余强度系数剩余强度系数 1-5 飞机结构强度规范与试验 13/25 Q安全系数 结构设计载荷结构设计载荷P设计 设计与使用时允许的最大载 与使用时允许的最大载 荷荷P使用 使用的比值，即 的比值，即 vP P设计 设计相当于结构中某一构件失去承载能力时所 相当于结构中某一构件失去承载能力时所 受的最大

7、载荷。受的最大载荷。 运输机运输机n设计 设计主要取决于强突风过载，一般 主要取决于强突风过载，一般 为为13。 安全系数确定原则安全系数确定原则 v保证强、刚度足够而重量最轻保证强、刚度足够而重量最轻 v一般为一般为1.51.52 2 使用 设计 使用 设计 n n P P f 1-5 飞机结构强度规范与试验 14/25 Q剩余强度系数 结构破坏载荷与设计载荷的比值，即结构破坏载荷与设计载荷的比值，即 vP P破坏 破坏是指整个结构破坏时所承受的最大 是指整个结构破坏时所承受的最大 载荷。载荷。 一般取一般取1.031.1 设计 破坏 P P 1-5 飞机结构强度规范与试验 15/25 Q即

8、结构变形限制 Q主要包括 翼面挠度及扭转角限制翼面挠度及扭转角限制 v防止翼面气动性变差及副翼反逆。防止翼面气动性变差及副翼反逆。 相关结构变形限制相关结构变形限制 v操纵与传动机构不卡阻。操纵与传动机构不卡阻。 机、尾翼颤振临界速度限制机、尾翼颤振临界速度限制 v颤振临界速度应大于最大允许飞行速度。颤振临界速度应大于最大允许飞行速度。 1-5 飞机结构强度规范与试验 16/25 Q静力试验 对飞机及部件在对飞机及部件在 使用载荷、设计使用载荷、设计 载荷和破坏载荷载荷和破坏载荷 下的应力进行分下的应力进行分 析，得出实际的析，得出实际的 安全系数和剩余安全系数和剩余 强度系数，与设强度系数，

9、与设 计参数进行比较，计参数进行比较， 并测量变形以校并测量变形以校 核其刚度。核其刚度。 1-5 飞机结构强度规范与试验 17/25 Q动力试验 对受冲击载荷与交变载荷的飞机部件（如对受冲击载荷与交变载荷的飞机部件（如 起落架、机翼）进行起落架、机翼）进行 v冲击试验冲击试验 v疲劳试验疲劳试验 1-5 飞机结构强度规范与试验 18/25 Q飞行试验 研究机试验研究机试验 v解决飞机发展中的相关技术问题解决飞机发展中的相关技术问题 气动外形气动外形 速度障碍速度障碍 结构与性能结构与性能 新机型试验新机型试验 v新机型投入使用前对飞行性能全面检验新机型投入使用前对飞行性能全面检验 v是颁发型

10、号合格证及适航证的必要条件是颁发型号合格证及适航证的必要条件 1-5 飞机结构强度规范与试验 19/25 Q飞行试验 气动试验气动试验 v检查飞机的检查飞机的 低速性能低速性能 高速性能高速性能 颤振临界速度范围颤振临界速度范围 操纵性操纵性 稳定性稳定性 1-5 飞机结构强度规范与试验 20/25 Q飞行试验 动力装置与飞机管理试验动力装置与飞机管理试验 v检查飞机的检查飞机的 发动机空中工作特性发动机空中工作特性 各飞行状态控制各飞行状态控制 地面制动能力地面制动能力 1-5 飞机结构强度规范与试验 21/25 飞行载荷试验飞行载荷试验 v测量飞行载荷与测量飞行载荷与 突风载荷强度及突风载

11、荷强度及 对结构的影响。对结构的影响。 v得出随机载荷谱得出随机载荷谱 载荷谱是指飞行载荷谱是指飞行 载荷随航线飞行载荷随航线飞行 时间的变化规律。时间的变化规律。 Q飞行试验 1-5 飞机结构强度规范与试验 22/25 Q飞行试验 飞机各系统功能可靠性试验飞机各系统功能可靠性试验 v检查飞机在各种环境条件下连续长时间检查飞机在各种环境条件下连续长时间 飞行中各系统的工作状态。飞行中各系统的工作状态。 1-5 飞机结构强度规范与试验 23/25 Q由上面的分析可见 在飞机投入运营之前，为保证飞机的在飞机投入运营之前，为保证飞机的 安全性已采取了一系列可靠措施。安全性已采取了一系列可靠措施。 飞机安全性是可以信赖的。飞机安全性是可以信赖的。