[發明專利]一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法

有效

• 申請號: 202011028706.0
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112052530B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 樹德軍;田中強;王影;查建平
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

第一步：定義坐標系，以直升機逆航向方向為X正向，豎直向上為Z正向，由右手定則確定Y正向；建立空間直角坐標系；并定義待設計參數；

第二步：確定斜梁轉軸位置及折疊方向；

第三步：根據折疊方向設計載荷傳遞路徑；

第四步：確定斜梁與尾梁對接狀態下尾梁受到的來自斜梁的載荷；

第五步：確定斜梁折疊過程中及折疊到位后尾梁受到的來自斜梁的載荷；

第六步：根據耳片及連接螺栓在不同工況下的載荷確定各個耳片的最小厚度及螺栓直徑；

第七步：根據有限元剛度模型計算不同工況下耳片在Z向上的變形；

第八步：基于耳片在Z向上的變形數據設計耳片裝配間隙下限值；

第九步：根據耳片裝配間隙下限值和螺栓強度性能計算耳片間隙上限值，最終得到耳片裝配間隙范圍。

2.根據權利要求1所述的一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：第一步中所述待設計參數包括：

耳片厚度：t_ij，i＝1,2,3,4，j＝1,2,3,其中:i表示連接點位置,1、2、3、4分別表示右上、右下、左下和左上連接點；j表示連接點耳片位置，1、2、3分別表示上耳片、中間耳片和下耳片；

距離：L_k，k＝1,2,3,4；其中:L₁表示1連接點的中間耳片與2連接點的中間耳片之間的距離；L₂表示2連接點螺栓與3連接點螺栓軸線之間的距離；L₃表示3連接點的中間耳片與4連接點中間耳片之間的距離；L₄表示4連接點螺栓與1連接點螺栓軸線之間的距離；

裝配間隙：D_mn，m＝1,2,3,4，n＝1,2；其中:m表示連接點位置，n＝1表示上耳片與中耳片之間的間隙，n＝2表示中耳片與下耳片之間的間隙。

3.根據權利要求2所述的一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：所述第三步中，若斜梁由左向右折疊，則1連接點傳遞X/Y/Z三個方向的載荷；2連接點傳遞X/Y方向的載荷。

4.根據權利要求3所述的一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：所述第四步中，斜梁與尾梁對接狀態下，尾梁受到的來自斜梁的載荷包括：Fx0、Fy0、Fz0、Mx0、My0、Mz0；其中，Fx0、Fy0、Fz0表示x、y、z三個方向的力；Mx0、My0、Mz0表示X/Y/Z三個方向的力矩；4連接點傳遞X/Y/Z三個方向的載荷；3連接點傳遞X/Y方向的載荷。

5.根據權利要求4所述的一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：所述第五步中，斜梁折疊過程中及折疊到位后，尾梁受到的來自斜梁的載荷包括：Fx1、Fy1、Fz1、Mx1、My1、Mz1；其中，Fx1、Fy1、Fz1表示X/Y/Z三個方向的力；Mx1、My1、Mz1表示X/Y/Z三個方向的力矩。

6.根據權利要求5所述的一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：所述第六步中，根據耳片及螺栓在正常飛行和著陸工況下受到的載荷、耳片和螺栓在折疊過程及固定后的風載和慣性載荷，計算各個耳片的最小厚度t_ij，i＝1，2,3,4；j＝1,2，3，及螺栓直徑。

7.根據權利要求6所述的一種直升機可折疊斜梁對接接頭設計方法，其特征在于：所述第七步中，根據斜梁與尾梁對接狀態下的載荷傳遞路徑建立剛度有限元模型計算斜梁接頭耳片在Z向上的變形Smn1(i＝1,2,3,4；j＝1,2)；

根據斜梁折疊過程中及折疊到位后的載荷傳遞路徑建立剛度有限元模型計算斜梁接頭耳片在Z向上的變形Smn2(i＝1,2,3,4；j＝1,2)；最終的耳片在Z向上的變形Smn取Smn1、Smn2兩者中的較大值。