一种带有长桁缺口止裂结构的翼肋的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轻型通用飞机机翼结构设计技术领域，具体而言，涉及一种带有长桁缺口止裂结构的翼肋。
【背景技术】
[0002]在轻型通用飞机结构设计当中，翼肋的功用是维持机翼剖面所需的形状，并将局部气动载荷从蒙皮和桁条传递到翼梁和蒙皮上，一般情况下翼肋与蒙皮、长桁相连接，翼面受气动载荷时，翼肋以自身平面内的刚度向蒙皮和长桁提供垂直方向的支持。所以，翼肋上的边缘处开设有长桁缺口。在现有技术当中，长桁缺口是在翼肋腹板上直接开口，并未对翼肋上的长桁缺口做进一步的处理，从而导致长桁向翼肋施加载荷或者翼肋向长桁施加载荷时长桁缺口边缘的翼肋腹板会由于受到垂直翼肋腹板展向的力，导致长桁缺口处的翼肋腹板会产生撕裂的现象。轻型通用飞机蒙皮允许失稳的特点，当长桁一侧蒙皮失稳而另一侧未失稳时，长桁缺口两侧的翼肋腹板受到蒙皮作用力度不同而引起附加的面外载荷撕扯腹板上的长桁缺口，导致长桁缺口处的翼肋腹板会产生撕裂的现象。除此之外，对该种撕裂损伤进行维护，若维护不当或者维护不及时，会引起整个翼肋产生撕裂。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、方便制造，防止翼肋上长桁缺口产生撕裂的带有长桁缺口止裂结构的翼肋。
[0004]本实用新型的目的通过如下技术方案实现:一种带有长桁缺口止裂结构的翼肋，包括翼肋腹板，翼肋腹板的板面上设置有翼肋减轻孔(为了是在不改变翼肋整体的结构刚度情况下减轻翼肋整体的重量)，翼肋腹板的边缘设置有翼肋橼条、长桁缺口，长桁缺口周边设置有缺口加强槽，缺口加强槽将所述长桁缺口包络并向所述长桁缺口两侧的所述翼肋橼条延伸。
[0005]上述方案中优选的是，所述缺口加强槽与所述翼肋腹板为一体模压成型结构。
[0006]本实用新型所提供的带有长桁缺口止裂结构的翼肋的有益效果在于，在翼肋上的长桁缺口处设置缺口加强槽，提高了翼肋长桁缺口处的局部刚度，减小了翼肋复杂受力下长桁缺口的变形，降低了结构应力。缺口加强槽只需在制造翼肋模具时在肋腹板模面上增加相应的阳模和阴模，在翼肋腹板模压成型阶段随着肋腹板一起成型，不增加额外工序，不引起附加成本，结构简单、制造方便、安全可靠。
【附图说明】
[0007]图1是按照本实用新型的带有长桁缺口止裂结构的翼肋的一优选实施例的结构示意图。
[0008]附图标记:
[0009]1-翼肋橡条、2-翼肋腹板、3-长桁缺口、4-翼肋减轻孔、5-缺口加强槽。
【具体实施方式】
[0010]为了更好地理解按照本实用新型方案的带有长桁缺口止裂结构的翼肋，下面结合附图对本实用新型的带有长桁缺口止裂结构的翼肋的一优选实施例作进一步阐述说明。
[0011]如图1所示，本实用新型提供的带有长桁缺口止裂结构的翼肋优选实施例应用于轻型通用飞机机翼结构设计，包括翼肋腹板2，翼肋腹板2的板面上设置有翼肋减轻孔4，翼肋腹板2的边缘设置有翼肋橼条1、长桁缺口 3，长桁缺口 3周边设置有缺口加强槽5，缺口加强槽5将所述长桁缺口 3包络并向所述长桁缺口 3两侧的所述翼肋橼条I延伸。缺口加强槽5与所述翼肋腹板2为一体模压成型结构。
[0012]薄壁结构自由边因其固有的面外刚度差等特点，在受到面外较小的载荷扰动时会产生严重的失稳，失稳后的自由边局部应变非线性增长，使得在较小的外载作用下，这种应变的急剧增加便会轻易达到材料极限时而产生结构裂纹。缺口加强槽5是一种增加结构局部剖面惯量(面外刚度)的措施，缺口附近的缺口加强槽5能够极大的增加缺口附近翼肋腹板2的面外刚度，提高其抵抗失稳的能力，使得在一定载荷之内，缺口附近翼肋腹板2不会失稳，局部应变与应力得到较好的控制，而不会轻易达到其材料极限而产生裂纹，即提高了其抵抗裂纹生成的能力。另一方面，假设翼肋腹板2上长桁缺口 3附近已经存在裂纹，在相同外载下，含有缺口加强槽5的结构因其缺口附近结构剖面惯量(面外刚度)较大而结构变形较小，从而极大的缓解了长桁缺口 3裂纹的受力情况，而延缓裂纹的扩展过程。
[0013]在具体的使用过程中，在翼肋模具面上的长桁缺口周围设置阳模，即凸出翼肋腹板2模具面的曲线状结构。在与之配合的另一翼肋腹板2压模上与阳模对应位置设置阴模，即在模具上设置有一定深度的凹槽结构与阳模的突起曲线结构相配合。翼肋腹板2与缺口加强槽5进行模压成型为一体式结构。由于本实施例所提供的带有长桁缺口止裂结构的翼肋应用于轻型通用飞机的机翼结构设计，所以翼肋腹板2为厚度较小的钣金结构，缺口加强槽5是薄壁类钣金零件的常用加强形式，是通过模具在薄壁零件表面压制而形成一种沟槽型结构，该结构增加了薄壁零件的局部剖面惯量，零件刚度随之增强。在长桁缺口 3周边设置有缺口加强槽5消除了钣金翼肋长桁缺口 3的敏感性，降低其裂纹发生以及扩展的概率，提高轻型通用飞机结构维护性，降低全寿命周期成本。
[0014]本实用新型提供的带有长桁缺口止裂结构的翼肋的翼肋腹板2上设置有翼肋减轻孔4，减轻了翼肋整体的质量，同时翼肋整体的刚度变化不大。翼肋腹板2的边缘处设置有翼肋橼条1，目的是连接翼肋与蒙皮，传递翼肋与蒙皮之间的相互作用，使长桁与机身蒙皮产生载荷传递时不会发生变形或者出现裂口。
[0015]图1所示为本实用新型提供的带有长桁缺口止裂结构的翼肋优选实施例的部分翼肋段。翼肋腹板2为近似矩形结构，翼肋腹板2上设置有四个翼肋减轻孔4，相邻的翼肋减轻孔4中垂线的上下两侧分别设置有长桁缺口 3。在长桁缺口 3的周边设置有缺口加强槽5，缺口加强槽5环绕长桁缺口 3设置并且缺口加强槽5的两端向长桁缺口 3两侧的翼肋橼条I延伸并部分与翼肋橼条I平行。
[0016]以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本实用新型的技术范围，还需要说明的是，按照本实用新型的带有长桁缺口止裂结构的翼肋技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。
【主权项】
1.一种带有长桁缺口止裂结构的翼肋，包括翼肋腹板(2)，所述翼肋腹板(2)的板面上设置有翼肋减轻孔(4)，所述翼肋腹板(2)的边缘设置有翼肋橼条(I)、长桁缺口(3)，其特征在于:所述长桁缺口周边设置有缺口加强槽(5)，缺口加强槽(5)将所述长桁缺口(3)包络并向所述长桁缺口(3)两侧的所述翼肋橼条(I)延伸。2.如权利要求1所述的一种带有长桁缺口止裂结构的翼肋，其特征在于:所述缺口加强槽(5)与所述翼肋腹板(2)为一体模压成型结构。
【专利摘要】一种带有长桁缺口止裂结构的翼肋，涉及轻型通用飞机机翼结构设计技术领域，包括翼肋腹板(2)，翼肋腹板(2)的板面上设置有翼肋减轻孔(4)，翼肋腹板(2)的边缘设置有翼肋橼条(1)、长桁缺口(3)，长桁缺口(3)周边设置有缺口加强槽(5)，缺口加强槽(5)将长桁缺口(3)包络并向长桁缺口(3)两侧的所述翼肋橼条(1)延伸。本实用新型提供的带有长桁缺口止裂结构的翼肋结构简单合理，在长桁缺口(3)处设置有缺口加强槽(5)增强了整体强度，减小了翼肋复杂受力下长桁缺口(3)的变形，降低了结构应力。
【IPC分类】B64C3/18
【公开号】CN204775990
【申请号】CN201520430595
【发明人】余明, 党军辉
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月19日