一种L型角片强化方法与流程

本发明属于飞机结构设计技术领域，具体涉及一种l型角片强化方法。

背景技术：

l型角片广泛用于飞机中，通常用于连接两个部件。通常采用加筋的方式对角片进行强化，现有技术均是采用直筋的形式进行强化，并未采用其它形状的加筋形式，也未探究过强化效果最佳以及重量最轻的加筋形状。

现有的l型角片强化方法通常为增加角片厚度或加筋。增加角片厚度可以增加角片的强度，但同时也带来了重量的增加，加筋是目前增加角片强度的最好方法，可以仅增加一小部分重量而大大增加角片的强度，但是现有的加筋方式均为直筋，未探索过其他加筋形状的优劣，也未找到最佳的加筋形式。在飞机设计中，角片这种连接件很常用，通常有几百个，因此这种强化方法会给飞机设计带来严重的重量代价。

技术实现要素：

发明目的：提出一种l型角片强化方法，以解决现有的强化方法大大增加角片重量的问题。

技术方案：一种l型角片强化方法，在l型的角片中间增加直筋，将直筋切割为凹曲线形状，所述的凹曲线确定方法为：取直筋自由边中点位置，向l型角片拐折棱中点方向偏移15％的距离，确定点a，将直筋与l型角片两边端面连接点分别确定为点b和点c，根据a，b，c三点确定凹曲线形状。

有益技术效果：采用本发明提出的一种l型角片强化方法得到的结构，强度提高，重量大大减轻；凹曲线的加筋形状可以更好的降低角片应力，提高角片强度，同时比直筋的重量更轻。

附图说明

图1为凹曲线加筋角片切割示意图；

图2为凹曲线加筋角片示意图；

图3为各种加筋形状示意图。

具体实施方式

本发明得到一种l型角片强化方法，在l型的角片中间增加直筋，将直筋切割为凹曲线形状，所述的凹曲线形如抛物线，所述抛物线的确定方法为：取直筋自由边中点位置，向l型角片拐折棱中点方向偏移15％的距离，确定点a，将直筋与l型角片两边端面连接点分别确定为点b和点c，根据a，b，c三点确定抛物线形状。为了进一步减轻重量，直筋采用铝合金材料制成，直筋与角片可以一体成形，还可以通过焊接连接为一体。

为了验证上述方法的有效性，本发明以下不同加筋形状的角片进行试验对比。以2mm厚的基准结构角片的基础上，设计关于角片结构对称，厚度均为1mm的不同形状的加强筋条。所研究的加筋形状分别为直筋，凹圆弧筋，凹曲线筋，下半筋，上半筋，凸曲线筋，各种加筋形状见图3。

对不同加筋形状的角片施加相同的边界条件及载荷，得到每种加筋角片的最大应力，再与无加筋情况下角片的最大应力作比较，再根据每种加筋角片的重量增加情况，得到表1。

表1不同加筋形状角片计算结果

由表1的对比数据可知，凹曲线和图曲线加筋形式均可以最大程度的降低角片最大应力，增加角片强度，且均比直筋形状效果更好。但凸曲线的质量增加比例为凹曲线的两倍，考虑到飞机设计中的减重问题和装配问题(凸曲线加筋可能会产生装配干涉)，凹曲线加筋形状为强化角片的最佳形状。凹曲线加筋形状可减少装配过程中出现的干涉情况。

本发明在角片加筋的前提下对加筋部分进行了切割处理，将加筋部分切割为不同的形状，在不降低角片强度的情况下可以减轻角片重量，提高角片的传载效率，并对不同加筋形状的角片做了对比，确定出最佳的角片加筋形状。本发明具有结构简单，制造方便，减重效果好的特点。

技术特征：

技术总结
本发明属于飞机结构设计技术领域，具体涉及一种L型角片强化方法。该方法是在L型的角片中间增加直筋，将直筋切割为凹曲线形状，所述的凹曲线确定方法为：取直筋自由边中点位置，向L型角片拐折棱中点方向偏移15％的距离，确定点A，将直筋与L型角片两边端面连接点分别确定为点B和点C，根据A，B，C三点确定凹曲线形状。采用本发明提出的一种L型角片强化方法得到的结构，强度提高，重量大大减轻；凹曲线的加筋形状可以更好的降低角片应力。

技术研发人员：李驰;郑茂亮
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2018.12.04
技术公布日：2019.03.26