1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

BTL Phân tích kết cấu máy bay THIẾT KẾ WING BOX MÁY BAY CASA NC212

37 74 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Wing Box Máy Bay Casa NC212
Tác giả Lý Thành Tiến
Người hướng dẫn PGS. TS. Lý Hùng Anh
Trường học Trường Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành Kỹ Thuật Hàng Không
Thể loại Bài Tập Lớn
Năm xuất bản 2023
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 37
Dung lượng 2,06 MB

Nội dung

1. GIỚI THIỆU 1.1. Mục tiêu và ý nghĩa 1.2. Quy trình tính toán 2. VẬT LIỆU 2.1. Tấm gia cường 2.2. Lựa chọn vật liệu 3. XÁC ĐỊNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN CÁNH 3.1. Thông số của máy bay Casa NC212 3.2. Mô hình cánh 3.3. Phân bố lực nâng 3.4. Phân bố lực cắt 3.5. Phân bố momen uốn 3.6. Kết quả 4. THIẾT KẾ WING BOX 4.1. Cấu tạo của wing box 4.2. Lựa chọn dạng hình học cho Wing Box 4.3. Quy trình thiết kế 4.4. Kích thước Spar Webs 4.5. Kích thước Upper Skin 4.6. Kích thước Lower Skin 4.7. Kích thước Ribs Web 5. KẾT QUẢ 5.1. Trường hợp L = 0.35, b = 0.1, bwb = 0.65 5.2. Thay đổi khoảng cách rib (L) 5.3. Thay đổi khoảng cách stringer (b) 5.4. Thay đổi tỷ lệ bwb 5.5. Thay đổi L, b, bwb 5.6. Tổng hợp 6. KẾT LUẬN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BỘ MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG -    - BÀI TẬP LỚN PHÂN TÍCH KẾT CẤU MÁY BAY (TR3135) ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ WING BOX MÁY BAY CASA NC212 SVTH: Lý Thành Tiến MSSV: 2112432 GVHD: PGS TS Lý Hùng Anh TP Hồ Chí Minh, tháng 12, năm 2023 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH i DANH MỤC BẢNG .iii GIỚI THIỆU 1.1 Mục tiêu ý nghĩa 1.2 Quy trình tính tốn VẬT LIỆU 2.1 Tấm gia cường 2.2 Lựa chọn vật liệu 3 XÁC ĐỊNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN CÁNH 3.1 Thông số máy bay Casa NC212 3.2 Mơ hình cánh 3.3 Phân bố lực nâng 3.4 Phân bố lực cắt 3.5 Phân bố momen uốn 3.6 Kết .8 THIẾT KẾ WING BOX .9 4.1 Cấu tạo wing box .9 4.2 Lựa chọn dạng hình học cho Wing Box 10 4.3 Quy trình thiết kế 10 4.4 Kích thước Spar Webs 11 4.5 Kích thước Upper Skin 13 4.6 Kích thước Lower Skin 15 4.7 Kích thước Ribs Web .16 KẾT QUẢ 19 5.1 Trường hợp L = 0.35, b = 0.1, bw/b = 0.65 19 5.2 Thay đổi khoảng cách rib (L) 21 5.3 Thay đổi khoảng cách stringer (b) 22 5.4 Thay đổi tỷ lệ bw/b 24 5.5 Thay đổi L, b, bw/b 26 5.6 Tổng hợp 28 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí wing box nhiên liệu bên cánh Hình 2.1 Các dạng gia cường Hình 3.1 Hình chiếu máy bay Casa NC212 Hình 3.2 Đồ thị phân bố lực cánh Hình 3.3 Lực nâng mặt cắt .6 Hình 3.4 Lực cắt mặt cắt Hình 3.5 Momen uốn mặt cắt Hình 3.6 Đồ thị lực cắt bên cánh .8 Hình 3.7 Đồ thị momen uốn bên cánh Hình 4.1 Kết cấu tổng thể wing box .9 Hình 4.2 Kết cấu chi tiết wing box Hình 4.3 Vị trí spars biên dạng cánh 10 Hình 4.4 Các thành phần lực mặt cắt wing box 12 Hình 4.5 Kí hiệu kích thước skin, stringer .13 Hình 5.1 Biểu đồ phân bố khối lượng cánh (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.65) 20 Hình 5.2 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.65) 20 Hình 5.3 Mô 3D wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.65) .20 Hình 5.4 Đồ thị khối lượng thành phần cánh b = 0.1, bw/b = 0.65, L thay đổi 21 Hình 5.5 Đồ thị khối lượng thành phần cánh L = 0.35, bw/b = 0.65, b thay đổi 22 Hình 5.6 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.08; bw/b=0.65) 23 Hình 5.7 Mơ 3D wing box (L=0.35; b=0.08; bw/b=0.65) 23 Hình 5.8 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.12; bw/b=0.65) 23 Hình 5.9 Mơ 3D wing box (L=0.35; b=0.12; bw/b=0.65) 23 Hình 5.10 Đồ thị khối lượng thành phần cánh L = 0.35, b = 0.1, bw/b thay đổi 24 Hình 5.11 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.5) 25 Hình 5.12 Mô 3D wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.5) .25 Hình 5.13 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.8) 25 Hình 5.14 Mơ 3D wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.8) .25 i Hình 5.15 Đồ thị khối lượng thành phần cánh L, b, bw/b thay đổi 26 Hình 5.16 Mặt cắt wing box (L=0.3; b=0.08; bw/b=0.5) 27 Hình 5.17 Mô 3D wing box (L=0.3; b=0.08; bw/b=0.5) 27 Hình 5.18 Mặt cắt wing box (L=0.4; b=0.12; bw/b=0.8) 27 Hình 5.19 Mô 3D wing box (L=0.4; b=0.12; bw/b=0.8) 27 Hình 5.20 Mặt cắt wing box (L=0.35; b, bw/b thay đổi) 29 Hình 5.21 Mặt cắt wing box (L=0.4; b=0.08; bw/b=0.5) 30 Hình 5.22 Mơ 3D wing box (L=0.4; b=0.08; bw/b=0.5) 30 Hình 5.23 Cấu trúc wing box bên cánh (L=0.4; b=0.08; bw/b=0.5) 30 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thông số vật liệu .4 Bảng 5.1 Khối lượng bên cánh L = 0.35, b = 0.1, bw/b = 0.65 19 Bảng 5.2 Khối lượng bên cánh b = 0.1, bw/b = 0.65, L thay đổi .21 Bảng 5.3 Khối lượng bên cánh L = 0.35, bw/b = 0.65, b thay đổi 22 Bảng 5.4 Khối lượng bên cánh L = 0.35, b = 0.1, bw/b thay đổi .24 Bảng 5.5 Khối lượng bên cánh L, b, bw/b thay đổi 26 Bảng 5.6 Khối lượng bên cánh tất trường hợp 28 iii GIỚI THIỆU 1.1 Mục tiêu ý nghĩa Mục tiêu báo cáo mô trình thiết kế wing box cơng nghiệp khuyến khích làm việc theo nhóm • Mơ q trình thiết kế wing box • Nắm vững tiêu chuẩn thiết kế • Xác định chức phận • Lựa chọn sơ đồ phù hợp • Lựa chọn vật liệu, quy trình sản xuất phù hợp • Xác định kích thước phân tích kết cấu • Vẽ mơ hình CAD 1.2 Quy trình tính tốn Đầu tiên, chọn vật liệu cho phần wing box dựa tiêu chuẩn bền kết cấu Thứ hai, xác định tải phân bố mặt cắt cánh, Hình 1.1 Hình 1.1 Vị trí wing box nhiên liệu bên cánh Thứ ba, sử dụng thông số ban đầu y, c, SF, BM cho việc thiết kế wing box, bao gồm khối lượng thô cánh, bước stringer bước rib để phân tích thơng số Với y: khoảng cách từ mặt cắt ngang đến đường tâm (central line) c: chiều dài dây cung cánh mặt cắt ngang SF: lực cắt tác dụng mặt cắt ngang BM: moment uốn gây mặt cắt ngang VẬT LIỆU 2.1 Tấm gia cường Hiện nay, người ta hướng đến chế tạo máy móc thiết bị có hiệu suất làm việc cao, nên địi hỏi xác thiết kế kết cấu Đối với máy bay, khối lượng vấn đề nan giải, gia cường (intergrally stiffened structural sections) cho thấy ưu điểm nhẹ, có độ bền cao Các bề mặt phần cứng tạo thành từ vật liệu giống ghép lại, nhiên xử lý khác Yêu cầu kích thước tải điều kiện quan trọng việc lựa chọn dạng hình học gia cường Hình 2.1 Các dạng gia cường Đối với kết cấu dài chịu tải cao, người ta dùng ép qua gia công Những phần gián đoạn vách ngăn sử dụng qua gia cơng Để tiết kiệm, thường người ta gia công từ gia cường, từ phôi Xét kết cấu, việc giảm khối lượng thơng qua thiết kế integralsection, làm tăng khả chịu tải buckling Ngồi ra, việc giảm số lượng mối ghép làm cho bề mặt nhẵn Đối với máy bay, ưu điểm bật kết cấu có gia cường so với cấu trúc khác là: • Giảm mối hàn làm tăng khả chịu áp lực kết cấu thùng nhiên liệu • Tăng tải nén cho phép cách loại bỏ mặt bích (flange) • Tăng hiệu suất khớp nối chịu kéo thông qua việc sử dụng gia cường kép • Bề mặt nhẵn nhờ giảm số lượng mối nối thành phần không chịu buckling skin • Cấu trúc nhẹ Các gia cường có ưu điểm lớn chịu tải cao mà kích thước nhỏ Nghiên cứu cho thấy khối lượng giảm từ 10 – 15% Ngồi ra, để có khối lượng chênh lệch thực tế, tất yếu tố khơng tối ưu phải đưa vào tính tốn 2.2 Lựa chọn vật liệu Việc sử dụng vật liệu nhẹ coi trọng Đối với máy bay thương mại hoạt động vận tốc âm thanh, cất cánh, có khoảng 20% tổng khối lượng “tải thương mại”, 80% cịn lại nửa khối lượng ban đầu máy bay, lại khối lượng nhiên liệu Do vậy, giảm khối lượng ban đầu máy bay tăng “tải thương mại” Hơn nữa, với “tải thương mại” định, việc giảm khối lượng giảm công suất động Phần vỏ (lower skin) cánh dễ bị mỏi chịu kéo liên tục, người ta sử dụng hợp kim nhôm 2024-T3 Ngược lại, vỏ (upper skin) chịu nén, thường sử dụng vật liệu 7075-T6 Với thiết kế gia cường cho wing box, sử dụng vài vật liệu yêu cầu bề dày vật liệu gia công Trong thiết kế (cho máy bay Casa NC212), theo tiêu chuẩn ESDU 76016, vật liệu chọn cho upper skin 2L 88-T6 (40mm < t < 63mm) lower skin 2L 93T651 (40mm < t < 63mm) 2L 95-T651 (25mm < t < 75mm) Tuy nhiên, so sánh với thiết kế khác, chọn loại vật liệu cho phần wing box • A1 7075-T6 (DTD 5014): upper skin, spar web, rib web,… • A1 2024-T3 (DTD 5070B): lower skin Bảng 2.1 Thông số vật liệu Ultimate tensile strength Shear strength (MPa) (MPa) Al 7075-T6 (DTD 5014) 572 Al 2024-T3 (DTD 5070B) 483 Material properties E c2 (MPa) (MPa) 331 76000 487 283 73100 342 fn  (MPa) (Kg/m3) 22.2 444 2810 16.6 301 2780 m XÁC ĐỊNH TẢI PHÂN BỐ TRÊN CÁNH 3.1 Thông số máy bay Casa NC212 Khối lượng bay 7450 kg Khối lượng động 329.98 kg Khối lượng nhiên liệu (một bên cánh) Khối lượng riêng khơng khí cao độ bay (2438 m) Vcruise = 96.6 m/s S = 40 m2 b = 19 m Taper ratio = 800 kg 0.967 kg/m3 Hình 3.1 Hình chiếu máy bay Casa NC212 3.2 Mơ hình cánh Dựa cánh thực tế, mơ hình nửa cánh biểu diễn Hình 3.2 Từ mơ hình phân bố lực, bước tính tốn ta hình dung cách tổng quan lực tác động vị trí đặt lực Hình 3.2 Đồ thị phân bố lực cánh 4.7.2 Kiểm bền a) Tiêu chuẩn biến dạng nén  n  f cr ,ribweb Ứng suất nén tới hạn vật liệu (K = 3.62) f cr ,ribweb t   KE  rib _ web   w  b) Tiêu chuẩn biến dạng cắt  shear   cr ,ribweb , shear _ strength  Ứng suất cắt tới hạn (KS = 8)  cr ,ribweb   trib _ web    KS E    w3      Ứng suất cắt tác dụng  shear  q3 trib _ web 4.7.3 Kích thước thực tế Điều chỉnh bề dày rib web thỏa hai tiêu chuẩn bền mỏng để khối lượng nhỏ Khối lượng rib web xác định   Mass   h   flange _ thickness wt rib _ web  A flange  flange _ width  18 KẾT QUẢ Ta khảo sát thay đổi khoảng cách rib (L), khoảng cách stringer (b) tỉ lệ chiều cao stringer với khoảng cách stringer (bw/b) ảnh hưởng đến khối lượng thành phần cánh Từ lựa chọn trường hợp tối ưu cho wing box Quy trình khảo sát thay đổi khối lượng cánh sau: Trường hợp có thơng số trung bình L = 0.35 b = 0.1 bw/b = 0.65 Thay đổi L Thay đổi b Thay đổi bw/b Đồng thời thay đổi L, b, bw/b Ta thay đổi thông số L, b, bw/b wing box so sánh trường hợp với Mỗi thông số ta thay đổi lần, tổng cộng có 27 trường hợp khảo sát L= 0.30 0.35 0.40 b= 0.08 0.10 0.12 bw/b = 0.50 0.65 0.80 Với trường hợp có b 0.08, 0.10, 0.12 tương ứng với số stringer 12, 9, Còn với L 0.30, 0.35, 0.40 tương ứng với số rib 32, 28, 24 5.1 Trường hợp L = 0.35, b = 0.1, bw/b = 0.65 Ta xem xét kết tính tốn hình ảnh wing box trường hợp có thơng số trung bình để xác định phân bố khối lượng thành phần wing box Bảng 5.1 Khối lượng bên cánh L = 0.35, b = 0.1, bw/b = 0.65 Upper skin Lower skin Spar web Rib web Half wing 95.07 94.05 41.23 19 23.95 254.30 Hình 5.1 Biểu đồ phân bố khối lượng cánh (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.65) Tổng khối lượng bên cánh 254.3 kg với stringer 28 rib Thành phần chiếm khổi lượng nhiều cánh upper skin lower skin, với phần xấp xỉ khoảng 37%, tiếp đến spar web 16% cuối rib web chiếm khối lượng nhỏ khoảng 10% Hình 5.2 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.65) Hình 5.3 Mô 3D wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.65) 20 5.2 Thay đổi khoảng cách rib (L) Giữ nguyên b = 0.1, bw/b = 0.65, thay đổi khoảng cách rib L, khối lượng cánh thay đổi sau: Bảng 5.2 Khối lượng bên cánh b = 0.1, bw/b = 0.65, L thay đổi Rib Pitch (L) Upper skin Lower Skin Spars Web Ribs Web Half Wing 0,3 94,68 93,67 41,36 26,30 256,01 0,35 95,07 94,05 41,23 23,95 254,30 0,4 94,59 93,58 41,90 22,37 252,43 Hình 5.4 Đồ thị khối lượng thành phần cánh b = 0.1, bw/b = 0.65, L thay đổi Ta thấy giữ nguyên b, bw/b thay đổi L khối lượng upper skin, lower skin thay đổi nhỏ 1%, ta xem không thay đổi Tuy nhiên, tăng dần khoảng cách rib (L), khối lượng spar web tăng nhẹ rib web giảm nhiều khiến tổng khối lượng cánh giảm nhẹ Bởi khối lượng phần skin khơng có thay đổi, phần spar web thay đổi nên kích thước wing box khơng có khác biệt so với wing box trường hợp sơ phần 5.1, L = 0.35, b = 0.1, bw/b = 0.65 Hình 5.2, Hình 5.3 21 5.3 Thay đổi khoảng cách stringer (b) Giữ nguyên L = 0.35, bw/b = 0.65, thay đổi khoảng cách stringer b, khối lượng cánh thay đổi sau: Bảng 5.3 Khối lượng bên cánh L = 0.35, bw/b = 0.65, b thay đổi Stringer Pitch (b) Upper skin Lower Skin Spar Web Rib Web Half Wing 0,08 79,07 78,22 41,23 24,65 223,17 0,1 95,07 94,05 41,23 23,95 254,30 0,12 102,79 101,70 41,23 23,75 269,47 Hình 5.5 Đồ thị khối lượng thành phần cánh L = 0.35, bw/b = 0.65, b thay đổi Ta thấy giữ nguyên L, bw/b thay đổi b khối lượng spar web không thay đổi, rib web thay đổi nhỏ xem không thay đổi Tuy nhiên, tăng dần khoảng cách stringer (b), khối lượng upper skin lower skin tăng tăng Từ gần 80 kg b = 0.08 đến 100 kg b = 0.12, khối lượng tăng lên khoảng 30% Sự thay đổi khối lượng cánh phụ thuộc vào upper skin lower skin, xu hướng thay đổi khối lượng cánh giống với xu hướng upper skin lower skin 22 Hình 5.6 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.08; bw/b=0.65) Hình 5.7 Mơ 3D wing box (L=0.35; b=0.08; bw/b=0.65) Hình 5.8 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.12; bw/b=0.65) Hình 5.9 Mơ 3D wing box (L=0.35; b=0.12; bw/b=0.65) 23 5.4 Thay đổi tỷ lệ bw/b Giữ nguyên L = 0.35, b = 0.1, thay đổi tỷ lệ chiều cao stringer với khoảng cách stringer bw/b, khối lượng cánh thay đổi sau: Bảng 5.4 Khối lượng bên cánh L = 0.35, b = 0.1, bw/b thay đổi bw/b Upper skin Lower Skin Spar Web Rib Web Half Wing 0,5 85,88 84,96 41,23 25,15 237,21 0,65 95,07 94,05 41,23 23,95 254,30 0,8 103,47 102,37 41,23 23,15 270,22 Hình 5.10 Đồ thị khối lượng thành phần cánh L = 0.35, b = 0.1, bw/b thay đổi Ta thấy giữ nguyên L, b thay đổi bw/b khối lượng spar web không thay đổi, rib web thay đổi nhỏ Tuy nhiên, tăng dần tỷ lệ chiều cao stringer với khoảng cách stringer bw/b, khối lượng upper skin lower skin tăng tăng tuyến tính Sự thay đổi khối lượng cánh phụ thuộc vào upper skin lower skin, xu hướng thay đổi khối lượng cánh giống với xu hướng upper skin lower skin 24 Hình 5.11 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.5) Hình 5.12 Mơ 3D wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.5) Hình 5.13 Mặt cắt wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.8) Hình 5.14 Mô 3D wing box (L=0.35; b=0.1; bw/b=0.8) 25 5.5 Thay đổi L, b, bw/b Qua trường hợp, ta đồng thời tăng dần thông số L, b, bw/b, khối lượng cánh thay đổi sau: Bảng 5.5 Khối lượng bên cánh L, b, bw/b thay đổi Case Rib Pitch (L) Stringer Pitch (b) bw/b Upper skin Lower Skin Spar Web Rib Web Half Wing 0,3 0,08 0,5 70,96 70,21 41,36 28,97 211,49 0,35 0,1 0,65 95,07 94,05 41,23 23,95 254,30 0,4 0,12 0,8 113,15 111,94 41,90 24,99 291,98 Hình 5.15 Đồ thị khối lượng thành phần cánh L, b, bw/b thay đổi Khi tăng đồng thời ba thông số, khối lượng spar web gần không thay đổi, rib web giảm chút, đặc biệt upper skin lower skin tăng lên nhiều Vì đa số khối lượng thành phần tăng, nên làm cho tổng khối lượng cánh tăng lên nhiều, tăng khoảng 38% (case 1→3) 26 Hình 5.16 Mặt cắt wing box (L=0.3; b=0.08; bw/b=0.5) Hình 5.17 Mơ 3D wing box (L=0.3; b=0.08; bw/b=0.5) Hình 5.18 Mặt cắt wing box (L=0.4; b=0.12; bw/b=0.8) Hình 5.19 Mơ 3D wing box (L=0.4; b=0.12; bw/b=0.8) 27 5.6 Tổng hợp Bảng 5.6 Khối lượng bên cánh tất trường hợp Rib Pitch Stringer (L) Pitch (b) 0,08 0,3 0,1 0,12 0,08 0,35 0,1 0,12 0,08 0,4 0,1 0,12 bw/b Upper skin Lower Skin Spar Web Rib Web Half Wing 0,5 70,96 70,21 41,36 28,97 211,49 0,65 78,81 77,96 41,36 27,30 225,43 0,8 86,14 85,22 41,36 26,20 238,92 0,5 85,37 84,46 41,36 27,89 239,07 0,65 94,68 93,67 41,36 26,30 256,01 0,8 103,72 102,61 41,36 25,40 273,09 0,5 92,36 91,37 41,36 27,40 252,49 0,65 101,62 100,54 41,36 26,00 269,52 0,8 111,50 110,31 41,36 25,20 288,37 0,5 71,31 70,55 41,23 26,25 209,34 0,65 79,07 78,22 41,23 24,65 223,17 0,8 86,29 85,37 41,23 23,75 236,64 0,5 85,88 84,96 41,23 25,15 237,21 0,65 95,07 94,05 41,23 23,95 254,30 0,8 103,47 102,37 41,23 23,15 270,22 0,5 91,81 90,83 41,23 24,75 248,61 0,65 102,79 101,70 41,23 23,75 269,47 0,8 111,70 110,51 41,23 22,95 286,38 0,5 71,49 70,73 41,90 24,27 208,39 0,65 79,22 78,37 41,90 23,23 222,72 0,8 86,52 85,59 41,90 22,37 236,37 0,5 85,69 84,77 41,90 23,37 235,73 0,65 94,59 93,58 41,90 22,37 252,43 0,8 104,73 103,61 41,90 21,77 272,01 0,5 92,86 91,87 41,90 23,17 249,80 0,65 103,58 102,47 41,90 22,07 270,02 0,8 113,15 111,94 41,90 24,99 291,98 28 Hình 5.20 Mặt cắt wing box (L=0.35; b, bw/b thay đổi) Khi ta thay đổi khoảng cách rib web (L) khơng ảnh hưởng đến kích thước mặt cắt ngang wing box, làm thay đổi số lượng rib web dọc theo chiều cánh Vì ta cần xem xét kích thước mặt cắt wing box L = 0.35 (Hình 5.20), trường hợp ứng với L = 0.3 L = 0.4 kết tương tự Qua tất bước khảo sát trên, ta nhận thấy tăng L làm giảm khối lượng rib web, cịn khối lượng stringer tăng gần khơng thay đổi; tăng b, bw/b làm cho khối lượng upper skin lower skin tăng mà không ảnh hưởng đến khối lượng rib web spar web Từ ta đốn khối lượng cánh tối ưu khi: - Tăng khoảng cách rib (L) - Giảm khoảng cách stringer (b) - Giảm tỷ lệ chiều dài stringer khoảng cách stringer (bw/b) Thông qua bảng kết khối lượng 27 trường hợp (Bảng 5.6), ta thấy dự đoán Trường hợp có khối lượng nhỏ nhất, tối ưu với khối lượng bên cánh 208.39 kg, ứng với trường hợp L = 0.4, b = 0.08, bw/b = 0.5 29 Hình 5.21 Mặt cắt wing box (L=0.4; b=0.08; bw/b=0.5) Hình 5.22 Mơ 3D wing box (L=0.4; b=0.08; bw/b=0.5) Hình 5.23 Cấu trúc wing box bên cánh (L=0.4; b=0.08; bw/b=0.5) 30 KẾT LUẬN Khi tăng khoảng cách rib web (L), làm giảm số lượng rib web khiến cho có khối lượng thành phần rib web giảm, khơng ảnh hưởng đến thành phần khác Khi tăng khoảng cách stringer (b), làm giảm số lượng stringer bề dày upper skin lower skin phải tăng lên để bù lại cho số stringer đi, làm cho khối lượng upper skin lower tăng đồng thời Khi tăng dần tỷ lệ chiều cao stringer với khoảng cách stringer (bw/b), khiến stringer cao tăng thêm khối lượng cho upper skin lower skin Thiết kế wing box, ta mong muốn khối lượng cánh tối ưu nhất, hướng phát triển để có khối lượng nhỏ tăng L, giảm b bw/b 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Denis Howe, “Aircraft Loading and Structural Layout”, Professional Engineering Publishing Limited, 2004 [2] Michael Chun-Yung Niu, “Airframe Structural Design”, Lockheed Aeronautical Systems Company, March 1988 32

Ngày đăng: 20/12/2023, 22:48

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w