CN211543862U - 一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构 - Google Patents
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Abstract
一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，含有半框和与半框连接的气密顶板横梁，所述的半框为与飞机气密顶板连接的机身侧壁板的主框，所述的半框的两端头为对称结构，半框端头有与气密顶板横梁对应连接的水平段，该水平段与半框的框体圆弧过渡。本方法由于优化了气密顶板与侧壁板主框局部连接形式，解决了两者由于变形不协调而导致连接部位结构疲劳寿命较短的问题，有效提高了该连接部位的疲劳性能。
Description
技术领域
本申请涉及飞机结构设计技术，具体是一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构。
背景技术
飞机气密顶板结构一般用于上单翼运输类飞机的机翼和机身间的过渡连接，由气密顶板及纵向、横向加强筋组成。其功能一方面是保持机身的气密，另一方面是协调机身和机翼之间的变形、气密顶板与机身侧壁板之间的变形。气密顶板与机身侧壁板的连接一般包括两部分：一部分为框接头与气密顶板横梁连接，另一部分为侧壁蒙皮与气密顶板的对接。若该连接部位局部变形协调考虑不周，则会导致飞机结构在实际使用过程中因变形不协调而过早发生故障。因此，有必要对该部位进行局部优化设计，协调局部变形，提高该部位的疲劳性能。
现有某飞机气密顶板横梁与框接头连部位主要包括主框，剪切角片，T型件和角片，理论分析和试验表明，这种连接结构在受载过程中，T型件和角片易发生疲劳问题，导致连接部位整体疲劳强度较低，如某飞机该连接部位中的 T型件和角片实测疲劳寿命仅为1000余飞行起落，远低于其设计目标寿命。
实用新型内容
本申请的目的在于根据现有技术存在的问题，提供一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构。
一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，含有半框和与半框连接的气密顶板横梁，所述的半框为与飞机气密顶板连接的机身侧壁板的主框，其特征在于，所述的半框的两端接头为对称结构，半框端头有与气密顶板横梁对应连接的水平段，该水平段与半框的框体圆弧过渡。
所述半框框体的近端头处的内缘与腹板延伸形成圆弧过渡和水平段。
半框端头腹板通过剪切角片和L型材与气密顶板横梁连接。
半框框体的近端头的外缘止于圆弧过渡的起始位置。
上述的与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，半框接头通过腹板与剪切角片和型材相连，剪切角片和型材通过缘条与气密顶板横梁下缘条连接。
本申请的有益效果在于：1)飞机结构气密顶板与主框局部连接结构，能够在不改变周围结构总体传力路径的情况下，通过局部结构更改和优化，协调机身侧壁板和气密顶板之间的变形，解决了某飞机现有结构气密顶板变形不协调问题。2)本方法由于优化了气密顶板与侧壁板主框局部连接形式，解决了两者由于变形不协调而导致连接部位结构疲劳寿命较短的问题，有效提高了该连接部位的疲劳性能。
以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。
附图说明
图1是与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构位置示意图。
图2是飞机侧壁板半框端头结构示意。
图3是飞机侧壁板半框端头与剪切角片和L型材的连接关系示意图。
图4是与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构示意图。
图5是L型材结构示意。
图6是剪切角片结构示意。
图中编号说明：1气密顶板、2横梁、3半框、4半框端头、5内缘、6腹板、 7外缘、8L型材、9剪切角片
具体实施方式
参见附图，为克服现有技术存在的至少一种缺陷，本申请提出一种飞机结构气密顶板与机身侧壁板主框局部连接结构，含有半框3和与半框连接的气密顶板1的横梁2，所述的半框3为与飞机气密顶板1连接的机身侧壁板的主框，所述的半框3的两端头为对称结构，半框端头4有与气密顶板1的横梁2对应连接的水平段，该水平段与半框的框体圆弧过渡。所述半框框体的近端头处的内缘5与腹板6延伸形成圆弧过渡和水平段。半框端头4的腹板6通过剪切角片9和L型材8与气密顶板1的横梁2连接。为了适应剪切角片9和L型材8，半框框体的近端头的外缘7止于圆弧过渡的起始位置。
在实施中，机身侧壁板的主框接头通过腹板与剪切角片和型材相连，剪切角片和型材通过缘条与气密顶板横梁下缘条连接，本申请优化了飞机气密顶板与侧壁板主框局部连接形式，解决了两者由于变形不协调而导致连接部位结构疲劳寿命较短的问题，有效提高了该连接部位的疲劳性能。
以某飞机气密顶板连接部位结构为例，进行计算验证。某飞机原气密顶板与侧壁板连接结构(即现有技术结构组成)，在随机疲劳载荷谱下各部件的疲劳寿命见表1：
表1
| 序号 | 现有技术结构组成 | 现有技术疲劳寿命(飞行起落数) |
| 1 | 主框 | 10113 |
| 2 | 剪切角片 | 2688 |
| 3 | T型件 | 722 |
| 4 | 内缘连接角片 | 707 |
根据本申请的技术方案优化后气密顶板与侧壁板连接结构(即本申请的框接头结构组成)，在相同随机疲劳载荷谱下各部件的疲劳寿命见表2：
表2
| 序号 | 本申请的框接头结构组成 | 本申请的疲劳寿命(飞行起落数) |
| 1 | 半框 | 20268 |
| 2 | 剪切角片 | 18761 |
| 3 | 型材 | 15627 |
计算表明，优化后连接部位最小疲劳寿命由707飞行起落提高到了15267飞行起落，疲劳性能有了显著提高。
Claims (4)
1.一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，含有半框和与半框连接的气密顶板横梁，所述的半框为与飞机气密顶板连接的机身侧壁板的主框，其特征在于，所述的半框的两端头为对称结构，半框端头有与气密顶板横梁对应连接的水平段，该水平段与半框的框体圆弧过渡。
2.如权利要求1所述的与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，其特征在于，所述半框框体的近端头处的内缘与腹板延伸形成圆弧过渡和水平段。
3.如权利要求1或2所述的与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，其特征在于，半框端头腹板通过剪切角片和L型材与气密顶板横梁连接。
4.如权利要求3所述的与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构，其特征在于，半框框体的近端头的外缘止于圆弧过渡的起始位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922419255.2U CN211543862U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922419255.2U CN211543862U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211543862U true CN211543862U (zh) | 2020-09-22 |
Family
ID=72511037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922419255.2U Active CN211543862U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种与飞机气密顶板横梁连接的框接头结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211543862U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112758350A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种与气密顶板连接的框接头结构试验件及试验方法 |
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2019
- 2019-12-27 CN CN201922419255.2U patent/CN211543862U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112758350A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种与气密顶板连接的框接头结构试验件及试验方法 |
| CN112758350B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-11-18 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种与气密顶板连接的框接头结构试验件及试验方法 |
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