适用于海洋环境的铝合金已经问世约 30 年,在减轻结构重量和船体维护方面具有显著优势。然而,铝合金的单位材料成本目前是低碳钢的 5 至 6 倍。与钢相比,使用铝合金通常可减轻船体结构重量约 50%,因此铝船体的总材料成本将是同类钢船体的 2-1/2 至 3 倍。由于铝结构通常不会显著降低船体建造的劳动力成本,因此更高的材料成本会导致整体建造成本相应增加,而这些成本必须转嫁给购买者。这一因素通常将铝的使用限制在以下海洋应用中:
适用于海洋环境的铝合金已经问世约 30 年,在减轻结构重量和船体维护方面具有显著优势。然而,铝合金的单位材料成本目前是低碳钢的 5 至 6 倍。与钢相比,使用铝合金通常可减轻船体结构重量约 50%,因此铝船体的总材料成本将是同类钢船体的 2-1/2 至 3 倍。由于铝结构通常不会显著降低船体建造的劳动力成本,因此更高的材料成本会导致总建造成本相应增加,而这些成本必须转嫁给购买者。这一因素通常将铝的使用限制在以下海洋应用领域:
适用于海洋环境的铝合金已经问世约 30 年,在减轻结构重量和船体维护方面具有显著优势。然而,铝合金的单位材料成本目前是低碳钢的 5 至 6 倍。与钢相比,使用铝合金通常可减轻船体结构重量约 50%,因此铝船体的总材料成本将是同类钢船体的 2-1/2 至 3 倍。由于铝结构通常不会显著降低船体建造的劳动力成本,因此更高的材料成本会导致整体建造成本相应增加,而这些成本必须转嫁给购买者。这一因素通常将铝的使用限制在以下海洋应用领域:
适用于海洋环境的铝合金已经问世约 30 年,在减轻结构重量和船体维护方面具有显著优势。然而,铝合金的单位材料成本目前是低碳钢的 5 至 6 倍。与钢相比,使用铝合金通常可减轻船体结构重量约 50%,因此铝船体的总材料成本将是同类钢船体的 2-1/2 至 3 倍。由于铝结构通常不会显著降低船体建造的劳动力成本,因此更高的材料成本会导致总建造成本相应增加,而这些成本必须转嫁给购买者。这一因素通常将铝的使用限制在以下海洋应用领域:
1 引言 近年来复合材料被广泛应用于运输飞机的制造。复合材料在商用运输中的首次重大应用是空客 1983 年为 A300/310 飞机采用的全复合材料方向舵。1985 年,空客也在同样的型号中引入了复合材料垂直尾翼。随着 A300/310 的成功,空客为 A320 飞机引入了全复合材料尾翼结构。A320 飞机的复合材料重量占结构重量的 15%。1970 年代末,NASA 和波音、洛克希德、MD 等主要机身公司启动了 ACEE 计划。该计划的主要目标是通过使用复合材料来减轻机身结构重量。在 ACEE 计划中,B737 的尾翼被复合材料取代,MD 为商用运输飞机开发了全复合材料机翼,洛克希德为 L1011 设计了新的复合材料垂直尾翼和副翼。在美国,复合材料在民航客机上应用最为广泛的是B777,复合材料结构占B777结构重量的10%,B777的尾翼、地板梁、襟翼和外副翼均采用复合材料制造。空客和波音最近研制的民航客机的机身和机翼结构也采用了复合材料,A350和B787的复合材料重量比将超过50%,两款飞机的翼盒和机身结构均采用了复合材料。
规格 A300B2 和 A300B4 之间的主要区别在于燃油量和总结构重量。A300B2 仅使用机翼油箱加油,容量为 11,620 美制加仑 (USG)(见第 11 页表格)。这使得 A300B2 在载客 250 人的情况下航程可达 1,700 海里(见第 11 页表格)。在 A300 开发初期,很明显,考虑到座位大小,这个航程并不能为飞机提供足够的灵活性。A300B4 使用中央油箱,容量增加到 16,380 USG,航程可达 2,900 海里(见第 11 页表格)。A300B4 使用更大的燃油容量,因此飞机需要增加结构重量,以增加其有效载荷航程能力。A300B2 和 A300B4 有几种子型号。A300B2 有 B2-100 和 B2-200,而 A300B4 有 B4-100 和 B4-200。它们在规格重量上有所不同。A300B2 和 A300B4 由普惠 JT9D-59A/B 和 CF6-50C/-50C2 提供动力。然而,只有四家客户选择了 JT9D,总共 25 架飞机。其余 223 架 A300B2/B4 由 CF6-50C/50C2 提供动力。
摘要。飞机的结构尺寸将受到阵风、机动和地面载荷的显著影响。自适应载荷减轻方法(关键词:1g-wing)有望降低最大载荷,从而减轻结构重量。为了适当分析此类载荷减轻技术,需要采用多学科方法。为了实现这一目标,应用了阵风遭遇模拟的流程链,使用高保真方法对空气动力学、结构动力学和飞行力学学科进行模拟,这些学科在时间域中耦合。在具有和不具有副翼偏转的通用运输机配置的多学科模拟中,介绍了垂直阵风对机翼和水平尾翼上的合力、力矩、载荷分布的影响。
摘要:阵风、机动和地面载荷对飞机的结构尺寸有显著影响。自适应载荷缓解方法(关键词:1g 机翼)有望降低最大载荷,从而减轻结构重量。为了正确分析此类载荷缓解技术,需要采用多学科方法。为了实现这一目标,应用了阵风遭遇模拟的流程链,使用高保真方法对空气动力学、结构动力学和飞行力学等学科进行耦合,这些学科在时间域中耦合。在对具有和不具有副翼偏转的通用运输机配置进行多学科模拟时,介绍了垂直阵风对机翼和水平尾翼上的合力、力矩、载荷分布的影响。
本文介绍了一种利用自动化工具在概念设计过程早期考虑机翼结构刚度和气动弹性的方法。由于机翼非结构质量(如燃油负荷和控制面)的不确定性和可变性很高,因此在概念设计过程中,可以用随机模型很好地表示刚度和气动弹性。为了实现这一点,我们改进了现有的设计工具,利用基于规则的自动化设计从特定的机翼外模线生成机翼扭矩盒几何形状。对挠度和推断刚度的简单分析表明,早期概念设计选择会极大地影响结构刚度。本文讨论了设计选择的影响以及屈曲约束如何在特定示例中驱动结构重量。本文为模型的进一步研究做准备,包括有限元模型 (FEM),以分析用于气动弹性分析的所得模态形状和频率。