《飞机结构设计》PPT课件 程小全 北京航空航天大学

 
课件内容： 
飞机结构设计引论 
（1）基本要求：了解飞机结构的概念以及飞机研制的一般程序；理解飞机研制各阶段的主要内容；掌握飞机结构设计的概念、地位和工作内容。（2）本章重点：飞机结构设计的概念。（3）本章难点：结构设计的工作内容。 
2学时 
1.1 课程介绍 
1.2 飞机研制的一般过程 
1.3 飞机设计工程研制阶段 
1.4 飞机结构设计的定义和原始条件 
1.5 北航东南门外天桥设计工作流程展示与点评 
1.6 飞机结构设计的基本要求 
1.7 新机研制中结构设计的一般过程 
1.8 飞机结构重量要求 
1.9 北航东南门外天桥结构设计展示与点评 
飞机结构设计思想和方法 
（1）基本要求：了解飞机结构设计思想的发展历程、数字化设计和多学科设计优化的基本概念与方法；理解飞机结构设计思想的具体内涵和各种设计方法的基本原理和实施方法；掌握飞机结构设计思想的应用情况；从多专业考虑结构设计，使设计结果综合优化。（2）本章重点：飞机结构设计思想的内涵及其应用。（3）本章难点：各种设计思想的内涵和设计方法的原理。 
4学时 
2.1 飞机结构设计思想和方法 
2.2 飞机结构设计思想发展学生展示 
2.3 飞机结构设计思想发展展示点评 
飞机的外载荷和设计情况 
（1）基本要求：了解飞机在服役过程中的全部载荷、飞机设计情况的选取方法以及飞机破坏实验的意义；理解飞机外载荷的计算原理与方法，对称飞行包线的物理意义；掌握过载和安全系数的定义及物理意义，以及飞行包线各特征点的物理意义。（2）本章重点：飞行过程中飞机运动平衡方程的建立、过载与安全系数的定义、飞行包线对应的飞行状态。（3）本章难点：过载的定义和飞行包线个特征点对应的飞行状态。 
6学时 
3.1 飞机的外载荷和设计情况 
3.2 典型飞机情况和机动过载 
3.3 过载的确定与理论最大过载 
3.4 影响飞机过载的因素 
3.5 飞机设计规范简介 
3.6 飞机对称机动飞行包线学生展示 
3.7 对称机动飞行包线展示点评 
3.8 安全系数和极限载荷 
3.9 课堂问答/安全系数定义 
3.10 安全系数影响因素和全机强度试验 
翼面结构分析与设计 
（1）基本要求：了解翼面结构的功用、设计要求、载荷和位移边界条件，以及翼面结构主要受力构件的用途等；理解结构传力分析的基本原理和方法、翼面结构元件设计方法、翼面刚度设计与气动弹性问题的物理意义；掌握翼面结构的基本结构形式及其特点、各种机翼结构的传力分析方法、机翼结构形式的确定与结构布置，以及翼面开口去结构设计特点、尾翼和操纵面结构特点与传力分析。（2）本章重点：结构传力分析的基本原理与方法、平直机翼与后掠机翼传力分析、开口区结构受力分析以及尾翼结构传力分析。（3）本章难点：传力分析原理与方法的具体应用、结构连接方式的判定。 
22学时 
4.1 翼面结构分析与设计引言 
4.2 机翼的设计要求 
4.3 机翼的载荷和内力 
4.4 课堂问答/机翼内力分析 
4.5 机翼主要受力构件及其结构 
4.6 机翼典型结构形式概论 
4.7 伊尔-28机翼根部帽型长桁展示及点评 
4.8 机翼结构形式学生展示 
4.9 机翼结构形式展示点评（上） 
4.10 机翼结构形式展示点评（下） 
4.11 结构传力分析学生展示 
4.12 结构传力分析展示点评 
4.13 传力分析的概念、目的 
4.14 结构传力分析基本方法 
4.15 结构元件的传力特点 
4.16 平直机翼：结构传力分析案例 
4.17 梁式机翼：气动载荷的传递 
4.18 梁式机翼：集中载荷的传递 
4.19 单块式机翼：传力分析学生展示 
4.20 单块式机翼：传力分析展示点评 
4.21 多墙式翼面：传力分析学生展示与点评 
4.22 扭矩在多闭室中的分配 
4.23 中外翼对接：机翼设计分离面 
4.24 机翼机身对接：接头传力分析 
4.25 机翼机身对接：接头传力与平衡 
4.26 机翼与机身连接对翼面根部的影响 
4.27 平直机翼复习问与答（上） 
4.28 平直机翼复习问与答（下） 
4.29 后掠机翼：结构与载荷特点 
4.30 有侧边加强肋的单梁式后掠翼受力分析 
4.31 翼梁在机身侧边弯折的双梁式后掠翼受力分析 
4.32 纵向构件转折的单块式后掠翼分析展示（上） 
4.33 纵向构件转折的单块式后掠翼分析展示（下） 
4.34 纵向构件转折的单块式后掠翼受力分析点评 
4.35 梁架式后掠翼的受力分析（上） 
4.36 梁架式后掠翼的受力分析（下） 
4.37 三角机翼：结构特点、分类与载荷 
4.38 平行梁式三角机翼的受力特点 
4.39 梁架式三角机翼的受力分析 
4.40 平直、后掠、三角机翼小节 
4.41 机翼结构设计：设计依据与结构形式选择 
4.42 机翼结构形式的选择方法 
4.43 机翼主要受力构件布置 
4.44 主要受力构件的布置原则 
4.45 机翼结构元件设计 
4.46 机翼开口区结构设计 
4.47 单块式机翼开口区结构设计 
4.48 机翼结构刚度设计 
4.49 机翼扭转扩大/操纵反效展示与点评 
4.50 机翼弯扭颤振学生展示 
4.51 机翼弯扭颤振展示点评 
4.52 尾翼和操纵面结构分析与设计 
4.53 全动平尾结构设计特点 
4.54 Mig-17机翼结构修改方案一学生展示 
4.55 Mig-17机翼结构修改方案二学生展示 
4.56 Mig-17机翼结构修改方案点评 
机身结构分析和设计 
（1）基本要求：了解机身结构的功用、设计要求、载荷及其平衡，以及机身结构主要受力构件的用途等；理解机身结构开口区受力分析方法、机身结构本身以及与机翼、尾翼、起落架等其他部件连接传力分析方法；掌握机身结构典型结构形式及其传力分析、加强框受力分析与设计、气密舱结构分析与设计等内容。（2）本章重点：典型机身结构形式及其传力分析、加强框的结构特点与受力分析、机身开口区结构受力分析与设计特点、机身结构与其他部件连接的传力分析与结构特点。（3）本章难点：机身结构传力分析、加强框传力分析、开口区结构受力分析以及机身与其他部件连接的受力分析。 
8学时 
5.1 机身结构分析与设计引言 
5.2 机身结构设计要求与载荷特点 
5.3 机身的外载荷与内力特点 
5.4 机身结构元件及其功用 
5.5 典型机身结构形式与受力分析 
5.6 机身结构布置与受力分析案例 
5.7 加强框的受力分析和设计 
5.8 刚框式加强框分析与设计（上） 
5.9 刚框式加强框分析与设计（下） 
5.10 腹板式加强框分析与设计（上） 
5.11 腹板式加强框分析与设计（下） 
5.12 开口区结构分析与设计（上） 
5.13 开口区结构分析与设计（中） 
5.14 开口区结构分析与设计（下） 
5.15 机身与其它部件对接及龙骨梁结构 
5.16 J-6机身与垂尾/机翼连接分析展示与点评 
5.17 机身与垂尾连接处的结构特点 
5.18 机身与前起落架连接分析展示与点评 
5.19 与前起落架连接的机身结构分析 
5.20 机身设计分离面的对接形式 
5.21 机身气密座舱结构的设计特点 
5.22 战斗机增压舱的设计特点与本章总结 
5.23 机身引起的空难事故案例 
起落装置设计 
（1）基本要求：了解飞机起落架的功用、组成、布置形式和设计要求，起落架外载荷以及前起落架构造等内容；理解飞机起落架缓冲装置的工作原理和结构形式；掌握起落架的结构形式和受力分析方法。（2）本章重点：飞机起落架的结构形式和受力分析。（3）本章难点：飞机起落架的外载荷、起落架缓冲装置的各种形式。 
4学时 
6.1 起落架设计引言 
6.2 起落架的外载荷 
6.3 起落架的结构形式和受力分析 
6.4 带斜撑杆起落架的受力分析 
6.5 摇臂式起落架受力分析展示与点评 
6.6 小车式起落架分析展示与点评 
6.7 起落架减震器的工作原理 
6.8 起落架减震器的原理与结构 
6.9 前起落架构造与收放机构 
复合材料结构设计 
（1）基本要求：了解复合材料的性能特点及其在飞机上的应用、复合材料成型工艺；理解复合材料飞机结构典型形式的原因与作用；掌握复合材料结构设计一般原则与设计程序。（2）本章重点：复合材料性能特点与结构设计特点、复合材料结构设计的原则与程序。（3）本章难点：复合材料典型结构形式与对应金属结构的差别、复合材料与金属结构设计原则的差别。 
2学时 
7.1 复合材料结构概论 
7.2 复合材料结构设计特点 
7.3 复材结构设计选材-增强相 
7.4 复材结构设计选材-基体相 
7.5 复合材料的性能与表征技术 
7.6 复材典型结构形式 
7.7 翼面复合材料结构型式 
7.8 机身复合材料结构型式 
7.9 复材结构设计过程 
7.10 复材结构设计的一般要求 
7.11 复合材料结构设计值 
7.12 复材结构设计步骤 
7.13 层合板设计的一般原则 
7.14 层合板设计的设计方法 
7.15 层合板的厚度公差 
7.16 铺层的角度公差与拼接 
7.17 复合材料结构细节设计 
7.18 复合材料结构连接设计 
7.19 复合材料整体结构设计 
7.20 复合材料结构试验技术