航空模拟舱主工艺流程详解
确定项目后,组织技术、生产等相关部门进行方案研讨,确定产品材料、工艺的选用,模型的拆分、运输以及现场安装的方法。
设计工作
根据客户提供及我公司收集的大量图片、数据资料,通过CATIA设计外形工作。
机体具体结构设计,机体采用隔框-桁梁-长桁结构,隔框间隔500mm布置,作为主要的造型标准,桁梁贯穿整个机身中部,长桁作为连接隔框的传力件,也兼做造型件。
重心计算,重心计算关乎模型安装后的稳定性。在详细结构设计完成后,通过CATIA计算结构重心,再根据计算结果修改相应的隔框布置、配重块等,修改完成后校核结果,达到设计要求。
使用CATIA有限元分析模块分析结构强度,优化结构,提高安全系数。
使用Adobe Illustrator矢量设计软件设计涂装、徽号。
根据确定的分段方式设计每一段的吊装挂点、适合的运输托架及运输摆放方式,做到合理利用每一处运输空间。
三、运输及安装
产品运输前,分段固定在先前准备好的运输托架上,
我公司安排专业技术人员到现场组装(组装完成后,进行后期处理全部完成后,双方签署产品验收单。
1、机身主体
机身骨架的制作:为了更加真实的体现模型的仿真度,机身采用隔框-桁梁-长桁形式制作,这种制作方案也是选用真飞机的结构来制作,仿真度极高;
飞机龙骨隔框实物图
桁梁:桁梁是通整个机身的重要受力件,因此采用6mm优质钢板数控切割成型,外形长度尺寸误差在5/1000以内;
长桁:长桁作为隔框之间的连接件,并且承接机身蒙皮,因此选用特殊型材,在保证外形精准的前提下,确保机身结构强度,对长桁焊接制作时,应保证焊接平面与隔框外平面平行,误差控制在5/1000以内;
表面蒙皮前实物照片
预埋件:机身在制作时,还会根据机型的结构特点,采取合理的拆分方案,在机身与机翼、平尾等部件的对接处预埋对接头,预留安装位达到安装方便合理,结构强度有保证;预埋件涉及到各部件之间的匹配,所以,在制作时应该考虑配合安装问题,匹配接缝要求不得超过5mm,正常的工艺接缝要求前后均匀,外观平整;
(1) 蒙皮
蒙皮的直接功用是保持机翼外形和承载。气动载荷直接作用在蒙皮上,蒙皮将作用在上而的局部气动力传给结构骨架。在总体承载时,蒙皮和翼粱或翼墙的腹板组合在一起,形成封闭的盒式薄壁结构承受翼面扭矩,与长桁—起形成壁板承受翼面弯矩引起的轴力。结构最简单又广泛使用的是硬铝蒙皮。蒙皮和桁条组成的壁板有组合式或整体式,如图所示。某些结构形式(如多墙式蒙皮)的蒙皮很厚,可从几毫米到十几毫米,常做成整体壁板形式,这时,蒙皮将成为最主要的、甚至是惟—的承受弯矩的受力结构。整体壁板可以减少连接件的数目,提高翼面整体油箱的密封性,可在保证足够强度和刚度的条件下得到质量轻的光滑翼面。
1.3.1机身结构概述
机身是指飞机机体结构中除各机翼结构之外的机体结构部分。机身结构包括机身、短舱、尾撑等筒形结构,主要用于装载和传力,同时将机翼、尾翼、发动机和起落架等部件连接在一起,此外,可以安置空勤组人员和旅客、装载燃油、武器、各种仪器设备和货物等。
1.3.2机身结构组成
机身结构一般由蒙皮和内部骨架组成。内部骨架由纵向元件——长桁、桁梁和垂直于机体纵轴的横向骨架——隔框组成。通常,机身结构各元件的功用相应地与机翼结构中各元件的功用相同。
机身的蒙皮和机翼的蒙皮作用相同,构成飞机的气动外形,并保持表面光滑。在承受局部载荷时,如承受局部气动力,增压密封座舱部位的蒙皮将承受内压载荷,蒙皮将其传递给机身骨架。
在承受总体载荷时,蒙皮承受垂直和水平方向的剪力,还承受和平衡机身上的扭矩;蒙皮与长桁组成的加筋板承受垂直和水平方向的弯矩。
纵向骨架
长桁与桁梁均为机身的纵向构件。结构中长桁与机翼的长桁相似,长桁承受部分作用在蒙皮上的气动力并将其传给隔框。在桁条式机体结构中,长桁与蒙皮组成加强壁板承受机身弯曲时产生的轴力以及轴向载荷引起的轴力。另外,长桁对蒙皮起支持作用,提高蒙皮受压、受剪时失稳临界应力。在桁梁式机体结构中,布置了横截面积较大的桁梁来承受机身弯曲时产生轴力以及轴向载荷引起的轴力。同时,桁梁又可作为开口处加强件和承受集中载荷。
横向骨架
横向骨架主要由普通框和加强框组成。框的功用与机翼中的肋相同。普通框用于维持机身的截面形状以及固定蒙皮和桁条,承受蒙皮的局部载荷,对桁条提供支持。普通框的典型结构如图1-20所示。框截面有两个缘条和—个腹板,能保证框承受弯曲和剪切。
加强框主要是传递机翼、尾翼的集中力和集中装载等。通过连接件以剪流形式将力分散传给机身蒙皮。
机翼制作龙骨蒙皮
桁条(也称长桁)是纵向较为细长的杆件,与蒙皮相连,对蒙皮起支持作用,一般还与翼肋相连,受翼肋支持。桁条是纵向骨架中的重要受力构件之—,承受翼面弯矩引起的轴向力和局部气动力引起的剪刀,这些力的大小取决于翼面的结构形式并决定桁条横截面的形状和面积。
桁条按截而形状有开式和闭式截面,按制造方法有板弯桁条和挤压桁条,如图1-7所示。板弯开式犁材由板材制造,容易弯曲,与蒙皮贴合好,得到的翼面光滑,容易与蒙皮及其他构件固接。板弯的闭式型材,如图1-7(a)中的6、7所示,可提高型材和蒙皮压缩临界应力。挤压型材通常比板弯型材具有较厚的腹板,在其他条件相同的情况下,它们的受力临界应力较高,但与蒙皮(特别是弯度大的蒙皮)难以固接。
(3) 翼梁
翼梁由梁的腹板和缘条(或称突缘)组成,大多在根部与中翼段或与机身固接,如图1-8所示,剖面呈工字形或槽形。冀梁是单纯的受力件,缘条承受由弯矩引起的拉压轴力。由支柱加固的腹板承受剪力Q并能承受由扭矩引起的剪流,使翼面周边形成闭室并在这两种情况下受剪。在有的结构形式中,它是翼面主要的纵向受力件,承受翼面全部或大部分弯矩。
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