机翼结构

机翼结构设计方案及强度计算模型一设计思路：根据设计要求，机翼全长4m,翼弦长1m，前后两根梁。

于是利用abaqus软件的壳单元建立了一个基本的机翼模型。

图1 单只机翼模型然后参考《实用飞机复合材料结构设计与制造》、《复合材料设计手册》、《复合材料力学》等资料，初步设计机翼采用蒙皮夹心结构，上下表面分别铺3层复合材料，考虑到机翼的工况采用[45/0/-45]铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图2所示。

中间夹心材料采用PMI泡沫，该材料具有突出的比强度和良好的耐蠕变性，可以很好的克服屈曲。

夹心材料厚度初步拟定为5mm，进行计算模拟，如果屈曲明显则可加厚。

表1 机翼的材料参数图2 机翼的蒙皮夹心铺层结构考虑到梁是主要的承力部件，采用[-45/0/45/90]s铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图3所示。

图3 梁的铺层结构利用abaqus模拟计算时将工况环境简化，采用一端固定，在机翼下表面加载Y方向的升力，分布如图5所示。

图4 机翼的固定端约束图5 机翼的载荷分布模型一的计算结果：梁每层复合材料的应力云图图6 梁每层复合材料的应力云图梁的计算结果分析：从计算结果中不难发现，机翼前缘的梁承受的力要比尾部的梁大很多，可以考虑适当加厚。

对比各层复合材料的受力情况，0°的复合材料层受力明显，可以适当增加0°的复合材料层数。

靠机身段的梁应力集中明显，可以在该部位适当增加梁的厚度，也可考虑用工字梁强化该部位。

机翼每层复合材料的应力云图：图7 机翼每层复合材料的应力云图（1-5层）图7 机翼每层复合材料的应力云图（6-7层）图8 机翼的变形云图计算结果总体分析：表2 模型一的计算结果部件材料最大应力最大剪应力梁、肋单向带复材454.8MPa9.872Mpa蒙皮单向带复材315.4MPa15.1 Mpa蒙皮PMI泡沫0.278MPa0.0175 MPa 单向带复材的拉伸强度为1541MPa，PMI泡沫的拉伸强度为1.6MPa单向带复材的剪切强度为60MPa，PMI泡沫的剪切强度为0.8MPa从表中可以得出，模型的强度在材料的许用强度范围内，该设计符合强度要求。

机翼结构设计方案及强度计算模型一设计思路：根据设计要求，机翼全长4m,翼弦长1m，前后两根梁。

于是利用abaqus软件的壳单元建立了一个基本的机翼模型。

图1 单只机翼模型然后参考《实用飞机复合材料结构设计与制造》、《复合材料设计手册》、《复合材料力学》等资料，初步设计机翼采用蒙皮夹心结构，上下表面分别铺3层复合材料，考虑到机翼的工况采用[45/0/-45]铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图2所示。

中间夹心材料采用PMI泡沫，该材料具有突出的比强度和良好的耐蠕变性，可以很好的克服屈曲。

夹心材料厚度初步拟定为5mm，进行计算模拟，如果屈曲明显则可加厚。

表1 机翼的材料参数图2 机翼的蒙皮夹心铺层结构考虑到梁是主要的承力部件，采用[-45/0/45/90]s铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图3所示。

图3 梁的铺层结构利用abaqus模拟计算时将工况环境简化，采用一端固定，在机翼下表面加载Y方向的升力，分布如图5所示。

图4 机翼的固定端约束图5 机翼的载荷分布模型一的计算结果：梁每层复合材料的应力云图图6 梁每层复合材料的应力云图梁的计算结果分析：从计算结果中不难发现，机翼前缘的梁承受的力要比尾部的梁大很多，可以考虑适当加厚。

对比各层复合材料的受力情况，0°的复合材料层受力明显，可以适当增加0°的复合材料层数。

靠机身段的梁应力集中明显，可以在该部位适当增加梁的厚度，也可考虑用工字梁强化该部位。

机翼每层复合材料的应力云图：图7 机翼每层复合材料的应力云图（1-5层）图7 机翼每层复合材料的应力云图（6-7层）图8 机翼的变形云图计算结果总体分析：表2 模型一的计算结果部件材料最大应力最大剪应力梁、肋单向带复材454.8MPa9.872Mpa蒙皮单向带复材315.4MPa15.1 Mpa蒙皮PMI泡沫0.278MPa0.0175 MPa 单向带复材的拉伸强度为1541MPa，PMI泡沫的拉伸强度为1.6MPa单向带复材的剪切强度为60MPa，PMI泡沫的剪切强度为0.8MPa从表中可以得出，模型的强度在材料的许用强度范围内，该设计符合强度要求。

简述机翼的结构及功能
机翼是飞机主要的升力部件，其结构由翼型、机翼箱、翼梁和翼肋等组成。

1. 翼型：翼型是机翼空气动力学特性的决定因素。

常见的翼型有对称翼型和非对称翼型，其形状和几何特性决定了机翼产生升力和阻力的能力。

2. 机翼箱：机翼箱是机翼的主要结构体，它连接了机翼和飞机的机身。

机翼箱内通常包含燃油舱、操纵舱、油箱和随动机械构件等部件。

3. 翼梁：翼梁是机翼的主要承重构件，它负责将机翼产生的升力传递给机身。

翼梁通常由高强度材料制成，如铝合金、复合材料等。

4. 翼肋：翼肋是机翼内部的支撑结构，用于保持翼型的形状和刚度。

翼肋通常由轻量化材料制成，如铝合金和复合材料，以减少机翼的重量。

机翼的主要功能是产生升力和控制飞机的姿态，实现飞机的升空和保持飞行。

当飞机在飞行中，机翼上方的气流速度较大，下方的气流速度较小，产生一个上流面和下流面之间的气压差，从而产生升力。

机翼还可以通过改变翼面积和角度控制飞机的速度和姿态，以实现转弯、上升、下降等操作。

此外，机翼还能影响飞机的阻力和稳定性。

通过设计翼型和机
翼的细节，可以减小阻力并提高飞机的性能。

同时，机翼的形状和布局对飞机的稳定性和操纵性也有重要影响。

飞机机翼结构分析前言飞机机翼结构分析实根据发《飞机结构强度》一书中第三章的内容，本文主要论述了飞机机翼的功用及翼面结构。

机翼由副翼前缘缝翼襟翼扰流板组成，从机翼的空气动力载荷到机翼的总体受力，能够更深入更全面的了解机翼了解航空领域所涉及学科的基础知识基础原理及发展概况，对开拓视野，扩大知识面以及今后的学习和工作都有帮助。

1.1机翼的功用机翼是飞机的一个重要部件，其主要功用是产生升力。

当它具有上反角时，可为飞机提供一定的横侧安定性。

除后缘布置有横向操纵用的副翼、扰流片、等附翼外，目前在机翼的前、后缘越来越多地装有各种形式的襟翼、缝翼、等增升装置，以提高飞机的起降或机动性能。

机翼上常安装有起落架、发动机等其它部件。

现代歼击机和歼击轰炸机往往在机翼下布置多种外挂，如副油箱和导弹、炸弹等军械设备。

机翼的内部空间常用来收藏起落架或其部分结构和储放燃油。

特别是旅客机，为了保证旅客的安全，很多飞机不在机身内贮存燃油，而全部贮存在机翼内。

为了最大限度地利用机翼容积，同时减轻重量，现代飞机的机翼油箱大多采用利用机翼结构构成的整体油箱。

此外机翼内常安装有操纵系统和一些小型设备和附件。

1.2翼面结构设计要求1.气动要求翼面是产生升力主要部件，对飞行性能有很大的影响，因此，满足空气动力方面的要求是首要的。

翼面除保证升力外，还要求阻力尽量小﹙少数特殊机动情况除外﹚。

翼面的气动特性主要取决于其外行参数﹙如展弦比、相对厚度、后掠角和翼型等﹚，这些参数在总体设计时确定；结构设计则应强度、刚度及表面光滑度等方面来保证机翼气动外形要求的实现。

2.质量要求在外形、装载和连接情况一定的条件下，质量要求时翼面结构设计的主要要求。

具体地说，就是在保证结构完整性的前提下，设计出尽可能请的结构。

结构完整性包含了强度、刚度、耐久性和损伤容限等多方面内容。

3.刚度要求随着飞机速度的提高，翼面所受载荷增大，特别对于高机动性能歼击机和高速飞行的导弹；由于减小阻力等空气动力的要求，翼面的相对厚度越来越小，再加上后掠角的影响，导致翼面结构的扭转刚度、弯曲度将越来越难保证，这些均将引起翼面在飞行中的变形增加。

一、外部机身机翼结构系统二、液压系统三、起落架系统四、飞机飞行操纵系统五、座舱环境控制系统六、飞机燃油系统七、飞机防火系统一、外部机身机翼结构系统1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼2、它们各自的特点和工作原理1)机身机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。

在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。

2)机翼机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。

机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。

机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。

近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。

左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。

即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。

为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。

襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。

3)尾翼尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。

1.垂直尾翼垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。

通常垂直尾翼后缘设有方向舵。

飞行员利用方向舵进行方向操纵。

当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。

同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。

某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。

2.水平尾翼水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。

低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。

即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力(向下的升力)，此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。

飞机机翼结构剖析机翼是飞机的重要部件之一，它就好比鸟儿的翅膀。

飞机之所以能在天上飞，靠的就是机翼产生的升力！不过除了提供飞机升力，机翼其实还有许多辅助功能，比如悬挂发动机、存储燃油、控制飞机水平翻转、减速等。

因此在机翼上还有很多特别设计的“机关”，也许经常坐飞机的朋友会注意到，但是不一定说得出这些机关的名字和具体作用。

今天，我们就和大家聊一聊飞机的机翼！机翼如何产生升力？众所周知，机翼的主要功能就是产生升力，让飞机飞起来，那么它为什么能产生升力呢？这还得从飞机机翼具有独特的剖面说起。

我们把机翼横截面的形状称为翼型，翼型上下表面形状是不对称的，顶部弯曲，而底部相对较平。

当飞机发动机推动飞机向前运动时，机翼在空气中穿过将气流分隔开来。

一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。

日常的生活经验告诉我们，当水流以一个相对稳定的流量流过河床时，在河面较宽的地方流速慢，在河面较窄的地方流速快。

空气的流动与水流其实有较大的相似性。

由于机翼上下表面形状是不对称的，空气沿机翼上表面运动的距离更长，因而流速较快。

而流过机翼下表面的气流正好相反，流速较上表面的气流慢。

根据流体力学中的伯努利原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小，这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高。

换句话说，就是大气施加于机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的压力差便形成了飞机的升力。

机翼有多坚固？机翼除了提供升力之外，还必须得承重。

飞机在天上飞的时候，整个机身的重量几乎都是由机翼给“托”着的。

飞机在地面上的时候，机翼还得悬臂“举”着重重的发动机，像A380、747这样的巨无霸飞机，单片机翼还得悬臂“举”起两个发动机，要知道A380的单台发动机自重就达8吨。

因此，机翼必须得足够坚固。

目前主流的民航客机的机翼结构采用的是双梁单块式，前后有两根梁，之间又有很多的翼肋，这样梁和肋就组成了机翼的内部骨架结构，外侧是蒙皮和壁板设计。

飞机机翼结构模态分析研究飞机机翼是飞机上最重要的部件之一。

它不仅支撑飞机的载重，还掌握着飞机的飞行稳定性，甚至影响着飞机的飞行表现和舒适度。

因此，对飞机机翼的研究与优化显得尤为重要。

在众多的研究中，机翼结构模态分析研究显得更为精细和有深度。

一、什么是机翼结构模态分析？机翼结构模态分析是对机翼的结构载荷进行计算和分析，以确定机翼的振动和模态。

通过分析机翼的模态，可以进一步找出机翼振动的频率和振幅，然后对机翼进行改进和优化，以增强其性能。

二、机翼结构模态分析的应用机翼结构模态分析可应用于飞机设计中的多个方面。

首先，它可以用于减少飞机噪音和减少疲劳寿命。

通过分析机翼结构的模态，可以找出机翼振动的频率，以便在设计中控制振动强度，减少噪音和疲劳寿命的损失。

其次，机翼结构模态分析还可以用于优化机翼的性能。

通过分析机翼结构的模态，可以找出不同振动模式下机翼的刚度和弯曲性，以便在设计中进行优化，确保机翼的强度和稳定性。

最后，机翼结构模态分析还可以用于飞机事故的分析与预防。

通过对机翼结构的模态分析，可以找出机翼在某些频率下所产生的振动，并对机翼进行针对性的改进和极限测试，以确保其在面临自然灾害和技术考验时的安全性。

三、机翼结构模态分析的方法机翼结构模态分析的方法包括有限元分析法、信号分析法、模态试验法等。

这里我们重点介绍前两种方法。

1、有限元分析法有限元分析是机翼结构模态分析的一种基本方法。

通常，它通过对机翼进行与现实相符的有限元模型建立，再通过有限元分析来求解机翼的振动和模态。

有限元分析法具有良好的精度和计算速度，并且易于分析机翼不同振动模式下的响应。

2、信号分析法信号分析法是另一种机翼结构模态分析的方法。

通常，它通过在机翼上放置传感器和数据记录器来记录机翼在不同工况下的应变和特征振动信号，并对信号进行分析处理来确定机翼的振动和模态。

信号分析法可以通过实际的测试来为飞机提供更加准确和可靠的性能分析数据。

四、机翼模态分析的意义机翼模态分析是对机翼结构的深入研究，可以为飞机设计和改进带来很多好处。

机翼的主要受力构件分类及组成机翼是飞机最基本的部件之一，在飞行中起着至关重要的作用。

机翼不仅承担了机身的重量，还产生了机载各种装置所需的提供飞行的升力，并使飞机保持稳定性。

机翼主要受力构件的分类及组成是机翼设计中必须了解的重要内容。

机翼的主要受力构件按照功能和受力特点分为以下三类：一、前缘受力构件飞机在飞行时，气流将空气的动能转化为气动力，推动了翼面，在前缘处产生的气动力作用到前缘上，从而将飞机靠前缘支撑在空中。

因此，在机翼的前缘约20%处有一段弧形的受力结构，称作前缘。

前缘主要由铝合金、钛合金、碳纤维等材料制成，其强度、刚度要求都比较高。

二、翼面受力构件翼面是翼身的主要组成部分，又称上下翼板。

它们承担了将空气动力转化为飞机升力的作用，同时也会受到扭矩等因素的影响。

因此，翼面受力构件的设计必须考虑到这些复杂的受力情况。

目前，翼面受力构件主要包括翼板、肋骨、腹板等部分。

翼板通常采用铝合金、钛合金或复合材料制成，肋骨和腹板通常采用铝合金或合成材料制成。

三、后缘受力构件在机翼的后缘约20%的区域内，有一段叫做后缘的区域，后缘是机翼的另一个重要受力构件。

它在空气力学中起着削弱升挂度、控制飞机稳定性和操纵性的作用。

在后缘区域，通常有一个叫做副翼的机构来控制飞机的横向运动。

它通常由铝合金、钛合金和复合材料制成。

总之，机翼作为飞机的重要部件之一，其受力构件必须合理分类和设计。

前缘、翼面和后缘构成了机翼的主要受力构件。

这些构件的材质、结构和形状都至关重要，不同的设计对于飞机的性能、速度和稳定性都有着重要的影响。

因此，设计师必须对机翼的构造和材料进行深入的研究和分析，以确保机翼能够承受一切受力，同时保证飞机的飞行安全和性能。

机翼是飞机的一个重要部件，其结构主要包括翼肋、翼梁、桁条和蒙皮等主要构件。

这些结构的基本作用是构成机翼的流线外形，同时将外载荷传给机身。

机翼结构在外载荷作用下应具有足够的强度、刚度和寿命。

足够的刚度既指蒙皮在气动载荷作用下保持翼型形状的能力，也包含机翼抵抗扭转和弯曲变形的能力。

机翼的主要功能有以下几点：
1. 产生升力：机翼最主要的作用就是产生升力，以支持飞机在空中飞行。

机翼的升力主要来源于机翼上下的压力差。

当飞机前进时，机翼上方的空气流速较快，压力较小，而下方的空气流速较慢，压力较大。

这种压力差产生了升力，使飞机得以升空。

2. 稳定和操纵：机翼与尾翼一起，可以保证飞机的稳定性。

例如，当飞机具有上反角时，可以为飞机提供横向稳定性。

此外，机翼的后缘通常装有副翼、扰流板等装置，用于横向操纵和调整飞机的姿态。

3. 安装其他部件：机翼上可以安装起落架、发动机等其他部件，以及油箱、弹药等设备。

这些设备可以借助机翼的结构进行安装和固定。

4. 空气动力效应：为了改善机翼的空气动力效应，机翼的前缘和后缘通常会装有各种形式的襟翼、缠翼等增升装置，以提高飞机的起飞、着陆或机动性能。

以上内容仅供参考，建议查阅航空书籍获取更全面和准确的信息。

机翼结构组成嘿，朋友！想象一下，当你坐在飞机里，望着窗外的蓝天白云，有没有想过这架大家伙是怎么飞起来的？其实，很大程度上得归功于那对神奇的机翼。

今天，咱就来好好聊聊机翼的结构组成，走进这个充满科技与智慧的神秘世界。

先让我给你描绘一个场景。

有一天，我去机场送朋友，站在候机大厅的玻璃窗前，看着一架架飞机起起落落。

一架大型客机呼啸着冲向蓝天，那机翼在阳光下闪耀着金属的光泽，仿佛是一只巨大的飞鸟展开了强壮的翅膀。

我不禁好奇，这机翼到底是由啥组成的，咋就能带着这么重的飞机翱翔天空呢？机翼的结构就像是一个精心设计的工程杰作。

从外面看，最明显的就是那光滑的蒙皮啦。

这蒙皮就像是机翼的“外衣”，不仅要美观，还得够结实，能够承受住风的力量。

你说这蒙皮像不像我们冬天穿的厚棉袄，既要保暖又得防风？再往里看，就是翼梁和翼肋啦。

翼梁就像是机翼的“脊梁骨”，承担着主要的力量，支撑着整个机翼的形状。

翼肋呢，则像是肋骨一样，把机翼分成一个个小格子，让机翼更加稳定和坚固。

这就好比我们盖房子，翼梁是大梁，翼肋就是那些小柱子，一起撑起了一个坚固的“家”。

还有翼盒，这可是机翼的核心部分。

它就像是一个超级大的箱子，里面装着各种重要的东西，比如燃油。

你想想，要是没有这个翼盒，飞机飞着飞着没油了可咋办？说到这，你是不是觉得机翼的结构已经很复杂了？别急，还有呢！机翼上还有各种控制面，比如副翼和襟翼。

副翼就像是飞机的“方向盘”，通过左右摆动来控制飞机的滚转。

襟翼呢，则像是飞机的“减速板”，在起飞和降落的时候能增加升力，让飞机更平稳地起降。

在制造机翼的时候，工程师们可是费了好大的劲。

他们要计算各种数据，考虑材料的强度、重量，还要保证机翼的空气动力学性能。

这就好比大厨做菜，得把各种食材和调料搭配得恰到好处，才能做出一道美味佳肴。

你可能会问，为啥要把机翼设计得这么复杂呢？这就好比我们走路，想要走得稳、走得快，就得有一双好鞋子。

机翼对于飞机来说，就是那双至关重要的“鞋子”。