飞机构造的概念设计创新.docx

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1、 飞机构造的概念设计创新 损伤抑制部件 损伤抑制部件即指在裂纹扩展过程中对其产生抑制作用的构造部件。通过增设如图2所示的损伤抑制部件，裂纹能量在通过损伤抑制部件时逐步消耗，扩展速度得到抑制，从而使裂纹发生转折、或裂纹转型、或止裂，以实现所需构造的低疲惫裂纹扩展速率和高的剩余强度。铝公司试验证明了上述特点，试验结果说明：以2099铝锂合金材料为例，截面积一样、寿命一样的状况下，有损伤抑制部件的壁板比一般壁板性能提高近30%。损伤抑制部件可以在有需要的地方单独采纳，也可和选择性增加结合使用，其效果更佳。若在金属构造上独立应用此构造，能将抗疲惫裂纹扩展力量提高1015；若与选择性增加组合应用，能将抗

2、疲惫裂纹扩展力量进一步提高25，剩余强度提高15。见图3。 三明治混杂构造 三明治混杂构造是一种多材料综合应用的构造。与选择性增加相比，其不同材料间的混合程度更高。三明治混杂构造典型截面如图4所示，通过胶接的方式将多层铝合金板和纤维金属层合板连接起来，铝合金的薄板、厚板、挤压型材和高性能纤维是先进的混杂构造的根本构成要素。三明治混杂构造是“可设计”的，可以在长度和宽度方向渐渐减薄或增厚，强度、刚度、密度等属性也都可以通过调整铝合金板的厚度、纤维金属层合板的用量、以及胶粘剂的类型来进展设计。这样，它可以用在需要提高静强度的构造、需要提高抗裂纹扩展力量的构造、需要提高剩余强度的构造、需要抗腐蚀和抗

3、雷击的构造。即对构造有什么样的需求，就可以设计出满意该种需求的三明治混杂构造。 三明治混杂构造可应用于较厚的构造件或者曲率较简单的构造件。在制造过程中，通过铺层的方式成型，避开了简单的成型工艺，并削减或消退了机械加工，使制造本钱得以降低。同时，可以通过胶接铝合金长桁，最大限度削减零件数量和紧固件数量。 总结与展望 综上所述，金属构造的新概念设计具有以下优点：1）提高构造抗疲惫裂纹生长的力量；2）提高整体剩余强度和构造强度；3）降低零件数量以减轻机身构造重量；4）提高耐腐蚀性能；5）提高制造工艺性；6）降低设计生产本钱。 目前国际上各家民用航空公司都在大力进展并推行该类技术应用，金属构造新概念设计的创新应用将成为现代航空技术的必定趋势。但是，国内目前对这类新型的构造设计概念的讨论才刚刚起步，若想要真正应用到我国的大型客机工程上，将来还有很长的路要走。 ：钱敏单位：上海飞机设计讨论院构造设计讨论部