CN209938920U - 一种有效减缓应力集中的连接件 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于飞机结构设计领域，特别涉及一种有效减缓应力集中的连接件。一种有效减缓应力集中的连接件，此连接件为机加件，包括耳片、底板、第一筋条，在耳片与底板过渡段的两端部设置有第一筋条；在耳片与底板过渡段的中部设置有第二筋条，通过螺钉与底板连接，在底板上还设置有与机体连接的螺栓孔；第一筋条与底板、耳片与底板以及耳片与第二筋条之间均采用大圆弧过渡。本实用新型多路径传递载荷，减缓结构应力集中；有效降低结构应力数值；减轻结构重量；减小了接头毛坯尺寸，降低生产成本；占用装配空间少，降低装配难度。

Description

一种有效减缓应力集中的连接件

技术领域

本实用新型属于飞机结构设计领域，特别涉及一种有效减缓应力集中的连接件。

背景技术

大型飞机结构关键重载承力结构，如机身机翼对接、垂尾与后机身对接结构、襟翼与机翼连接等，集中载荷均采用金属接头连接件传递。接头部位都具有载荷量级大、应力梯度大、传载模拟复杂、强度裕度小、设计空间有限等特点。为了防止金属接头连接件由于强度不足而破坏，现设计一种减缓应力梯度的连接件，多路径传递载荷，有效降低结构应力，减轻结构重量。

实用新型内容

实用新型目的：为了防止金属接头连接件由于强度不足而破坏,提出一种有效减缓应力集中的连接件。

技术方案：一种有效减缓应力集中的连接件，此连接件为机加件，包括耳片、底板、第一筋条，在耳片与底板过渡段的两端部设置有第一筋条；在耳片与底板过渡段的中部设置有第二筋条，通过螺钉与底板连接，在底板上还设置有与机体连接的螺栓孔，第一筋条与底板、耳片与底板以及耳片与第二筋条之间均采用大圆弧过渡。

为了使得连接件在应力传递上更为均匀，第一筋条沿高度方向的厚度参数呈现梯形，第二筋条呈工字形结构，耳片、底板均采用等厚度设计。

有益技术效果：本实用新型的优点集中体现在以下几个方面：

1)多路径传递载荷，减缓结构应力集中；

2)有效降低结构应力数值；

3)减轻结构重量；

4)减小了接头毛坯尺寸，降低生产成本；

5)占用装配空间少，降低装配难度。

附图说明

图1为常见连接件结构示意图，

图2为一种有效减缓应力集中的连接件应用示意图，

图3为一种有效减缓应力集中的连接件应力分布云图，

图4为常见连接件应力分布云图，

编号说明：1-耳片，2-第一筋条，3-第二筋条，4-底板，5-机翼盒段。

具体实施方式

参见附图1-3，本实施方式以本实用新型提出的一种有效减缓应力集中的连接件在某大型飞机结构襟翼与机翼连接为例。

某大型飞机结构襟翼与机翼连接的关键重载承力结构设计成如图2所示的结构形式，耳片结构承受襟翼传递来的集中载荷，集中载荷F主要有两种传载路径：一种通过第一筋条[2]传递至底板[4]，一种通过耳片结构传至第二筋条[3]，第一筋条[2]、第二筋条[3]最终将载荷传至底板[4]。两种传载路径下底板[4] 收集的载荷最终通过螺栓传至机翼盒段[5]。

以图2附图所示结构形式和结构参数为例，施加襟翼传来的集中载荷F，集中载荷F主要有两种传载路径：一种是通过第一筋条[2]传递至底板[4]，一种通过第二筋条[3]传至底板[4]。两种传载路径下底板[4]收集的载荷最终通过螺栓传至机翼盒段[5]。通过有限元分析，得到集中传载接头的应力云图，图3。

如图1所示的现有连接件，其应力分布云图见图4，对比图3、图4应力云图表明，同样结构参数、同等外载荷下底板应力数值由832.6MPa增加至1235MPa，应力增幅为48.4％；同等应力水平下结构重量增加36.8％，结构设计空间占用增加10.2％。通过应力分析表明，底板的受力形式为弯剪复合，应力梯度大、应力集中，为关键受力部位，底板的厚度应足以承受弯剪复合带来的结构复杂应力。通过于金属接头不同部位布置筋条，实现多路径合理化传载。

Claims (5)

1.一种有效减缓应力集中的连接件，此连接件为机加件，包括耳片、底板、第一筋条，在耳片与底板过渡段的两端部设置有第一筋条；在耳片与底板过渡段的中部设置有第二筋条，通过螺钉与底板连接，在底板上还设置有与机体连接的螺栓孔；第一筋条与底板、耳片与底板以及耳片与第二筋条之间均采用大圆弧过渡。

2.根据权利要求1所述的一种有效减缓应力集中的连接件，其特征在于：第二筋条呈工字形结构。

3.根据权利要求1所述的一种有效减缓应力集中的连接件，其特征在于：第一筋条沿高度方向的厚度参数呈现梯形。

4.根据权利要求1所述的一种有效减缓应力集中的连接件，其特征在于：耳片采用等厚度设计。

5.根据权利要求1所述的一种有效减缓应力集中的连接件，其特征在于：底板采用等厚度设计。

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