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        飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變研究

        2018-03-28 17:56:48西北工業(yè)大學(xué)
        傳播力研究 2018年18期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)階段元器件耐久性

        西北工業(yè)大學(xué)

        基于現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù),飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)得到了快速的發(fā)展,并且在各個(gè)行業(yè)中都會(huì)有所涉及,尤其是航空航天業(yè)。另外,我們的飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐步進(jìn)入智能化階段,這對我們的實(shí)際工作提出了新的要求。目前,飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)減振降噪、自適應(yīng)機(jī)翼與旋翼、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等環(huán)節(jié)。下面我將結(jié)合本人的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),就飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變研究展開重點(diǎn)探究。

        一、飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的層次剖析

        (一)結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)

        對于飛行器來講,所謂的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)就是對其整體進(jìn)行最為系統(tǒng)的布局,并且還要對相關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,我們就可以大致的確定飛行器各個(gè)部位的壓力承受能力,進(jìn)而對相關(guān)的元器件傳力路線進(jìn)行確定,最終我們就可以確定好最為優(yōu)質(zhì)的飛行器受力構(gòu)件。

        (二)元器件參數(shù)的確定

        飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)技術(shù)性要求比較高的工作,這就會(huì)涉及到諸多的元器件,所以,對相關(guān)元器件參數(shù)的確定就是比較重要的環(huán)節(jié)。所以,我們就可以在結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,對飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的元器件參數(shù)進(jìn)行最為合理的選擇和確定,這樣就會(huì)對各種元器件的配置進(jìn)行最為合理的優(yōu)化,這對提升飛行器的效用具有積極意義。

        (三)細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)

        我們都知道,飛行器的設(shè)計(jì)是為了其能夠具備更為合理的使用價(jià)值,并且延長其使用壽命。所以,對于飛行器結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)是非常重要的,這是提升飛行器結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵途徑。我們可以將相關(guān)的設(shè)計(jì)知識(shí)應(yīng)用到整體設(shè)計(jì)中,比如開孔、連接、圓角等方面,這既是對結(jié)構(gòu)布局和元器件參數(shù)確定的補(bǔ)充,也是對其兩者效用的升華??傊?,細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)在飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是不可缺少的。

        二、飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想的演變過程

        在飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,實(shí)現(xiàn)飛行器結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全,這是具體設(shè)計(jì)工作有序開展的重要前提,并且這也是我們設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)思想。結(jié)合具體的飛行器設(shè)計(jì)實(shí)踐,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)受到諸多的因素影響,比如社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技等、所以,結(jié)合飛行器的實(shí)際應(yīng)用,我們可以將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具體劃分為五個(gè)階段,這足以反映出飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢。一般來講,飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想經(jīng)歷了以下五個(gè)階段的演變,靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段、安全壽命設(shè)計(jì)階段、破損安全設(shè)計(jì)階段、損傷容限設(shè)計(jì)階段、耐久性設(shè)計(jì)階段,這五個(gè)階段具有相對應(yīng)的順序,并且也會(huì)有相對應(yīng)的發(fā)展路線。再就是,基于這五個(gè)階段之外,還會(huì)存在著一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想,比如以可靠性分析為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想正處于發(fā)展的階段,并沒有廣泛應(yīng)用于實(shí)際工作中,這是其尚未發(fā)展成熟的結(jié)果。飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有諸多的技術(shù)要求,尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性和輕盈度方面,并且飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法始終是處于不斷發(fā)展的狀態(tài),這會(huì)對我們實(shí)際工作開展具有積極意義。

        (一)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段

        該階段是飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最為原始的階段,這也是最為基本的階段,實(shí)現(xiàn)對該階段的有效控制,這對飛行器的基本性能就有了保障。靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段的理論支撐就是飛行器結(jié)構(gòu)能夠處于比較穩(wěn)定的狀態(tài),在沒有發(fā)生外力作用下,不會(huì)產(chǎn)生變化。再就是,飛行器的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的使用載荷作用,但是,在其完成卸載環(huán)節(jié)后并不會(huì)產(chǎn)生可見變形。

        (二)安全壽命設(shè)計(jì)階段

        一架完全處于新狀態(tài)的飛行器可能會(huì)比較優(yōu)良,但是,受多方面因素的影響,在其工作一段時(shí)間后,可能就會(huì)在其內(nèi)部或表面出現(xiàn)一定程度的缺陷和裂紋,所以,我們就需要對這些去缺陷進(jìn)行設(shè)計(jì),以延飛行器的安全壽命。

        (三)破損安全設(shè)計(jì)階段

        破損安全設(shè)計(jì)是在安全壽命設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,這也是對其不足的重要?jiǎng)?chuàng)新。我們都知道,任何飛行器都會(huì)或多或少的存在某些初始缺陷,這也是不可避免的,但是,我們完全可以控制其故障的發(fā)生。所以,我們就要求飛行器結(jié)構(gòu)在使用過程中仍然能夠承受規(guī)定的外載荷。

        (四)損傷容限設(shè)計(jì)階段

        一般來講,損傷容限設(shè)計(jì)階段可以劃分為兩個(gè)不同的類別,主要是緩慢裂紋擴(kuò)展結(jié)構(gòu)和破損安全結(jié)構(gòu)。以上所提到的兩種結(jié)構(gòu)類型具有不同的設(shè)計(jì)理念,這也就是其差異化的存在,但是其根本是一致的。損傷容限設(shè)計(jì)就是通過疲勞測試,從而能夠確定出飛行器的使用強(qiáng)度和使用壽命,這對后期飛行器的實(shí)際飛行安全提供保障。

        (五)耐久性設(shè)計(jì)階段

        所謂飛行器結(jié)構(gòu)的耐久性,就是要實(shí)現(xiàn)飛行器結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定,這主要是對于飛行器使用周期內(nèi),不會(huì)因?yàn)槠渌蛩囟鴮?dǎo)致其發(fā)生不必要的損壞,最大程度的減少飛行事故的發(fā)生。

        三、結(jié)語

        綜上所述,飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想是一直處于不斷變化、發(fā)展的狀態(tài),這也就對我們提出了更高的要求,這也是確保其處于動(dòng)態(tài)化發(fā)展的前提。所以,我們必須要采取全方位的發(fā)展策略,對靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)階段、安全壽命設(shè)計(jì)階段、破損安全設(shè)計(jì)階段、損傷容限設(shè)計(jì)階段、耐久性設(shè)計(jì)階段這五個(gè)部分進(jìn)行更為深刻的應(yīng)用于檢驗(yàn),從而能夠?yàn)楹笃诘闹悄芑O(shè)計(jì)方向提供基本的理論支撐。

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