飛機機翼結構
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飛機機翼結構的視頻教程
基于ICEM的雙段機翼（飛翼）結構網格劃分與升阻力分析
飛機幾何處理與ICEM結構網格劃分詳細過程：塊的構建與切分、點與線的關聯等； 2. 邊界層理論詳解，網格無關性驗證流程； 3. fluent升阻力仿真設置流程，cfd-post后處理過程； 4. 提供源文件與后期答疑。
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飛機機翼結構的實例教程
<FONT color=#000000 size=4>以某型無人機機翼結構設計為例,介紹在計算機輔助三維交互應用(Computer Aided Three-dimensional Interactive Application,catia)軟件三維設計環境下,基于機翼理論外形曲面的機翼結構參數化設計方法。通過完整數據鏈的全相關結構設計,實現設計更改過程的全模型自動更新,設計周期縮短,成本降低。</FONT><FONT color=#6f6f6f> </FONT><BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-25 23:21:21被火沙評為3星級，為發貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
基于曲面的飛機機翼結構參數化設計.rar
展開 <p>本PCL程序可實現飛機機翼結構有限元模型一分鐘快速建模，極大地節約建模時間。</p><p>可自定義參數包括：</p><p>根梢比、根弦長、 翼尖弦長、后掠角、展長、肋數、長桁數及位置角度、墻(梁)數及各位置角度、機翼翼型數據等。</p><p>可自動劃分網格，單元類型為1維桿單元、2維殼單元，并施加分布氣動載荷、設置材料屬性、邊界條件等，輸出結果為相應的db有限元模型。</p><p>相關路徑參數根據自己電腦安裝路徑進行設置即可運行。</p><p>建模演示視頻如下：</p><div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Playb0b080d16acc71f0bfff4531859c0102" videoid="b0b080d16acc71f0bfff4531859c0102" duration="0秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p><br></p><p><br></p><p><br></p>
展開 參考文獻
[1] 郭佼.基于CATIA二次開發的機翼參數化建模.中國科技信息，2023;691(02):47-50
[2] 王建禮，張帥，石偉峰等.民用飛機概念方案翼盒結構總體有限元快速建模.航空科學技術，2019;30(10):16-23
[3] 毛弋方，邢宇，歐陽星等.基于參數化有限元方法的機翼重量預測.民用飛機設計與研究，2015;117(02):10-14
[4] 劉嘉，熊俊，趙新新等.某通用飛機復合材料機翼靜力強度的有限元分析與試驗研究.復合材料科學與工程，2020;313(02):39-43
文章來源北京力學會第二十九屆學術年會論文集
展開 三、試驗過程和初步結論——積木式結構可按飛機要求實現定制化設計
為了完成此次試驗，MADCAT項目制造了三個半翼展機翼：其中兩個使用相同的材料，僅使用Ultem 2200增強體積元，每個機翼包含2088個體積元；另一個采用不用的材料，包含1741個增強體積元和347個未增強體積元。此外，每個機翼還包含大約2500個接口部件和300個蒙皮壁板。
04 半展長機翼包含2088個體積元，手動用螺栓連接組裝成超輕積木式結構。
具有相同材料體積元結構的機翼被用作具有異質結構（由不同材料體積元拼接而成的結構）模型的基線模型（即試驗對比項）。初步試驗結果顯示，異質結構可以被程序化，即具有可編程性，能夠智能地產生機翼扭轉和增加機翼彎度來提高升力并降低阻力。具體做法是：通過沿展向安裝Ultem 1000體積元來實現扭轉，通過在內翼段下部沿弦向安裝Ultem 1000來降低剛度，從而增加機翼彎度。
四、積木式結構的未來應用方向——變體飛機和空間結構
由于積木式結構柔性機翼通過在飛行過程中連續光滑變形，能有效提升飛機操縱性和經濟性，是未來變體飛機的重要技術方案選擇。NASA稱這種模塊化的機翼結構概念，可用于未來新型轟炸機和高空長航時無人機，或將成為未來飛機提高機動性、降低成本的重要途徑之一。
隨著MADCAT項目的完成，該團隊已經啟動了另一個項目，新項目旨在開發一種機器人，用于組裝和重構積木式空間結構。NASA還認為，這種模塊化、超輕的積木式結構可以用于月球、火星甚至是系外行星探測器，因為借助組裝機器人，積木式結構可以在太空中完成自動組裝，從而大幅降低發射成本。
展開 飛機機翼是如何承受大重量的？
在給定機翼自身重量的前提下，能夠安全地承受使用載荷(設計中會放大為設計載荷)，靠的是結構材料的正確選擇、結構部件的合理布置以及結構尺寸的精心設計分析與優化。
①機翼材料的選擇
機翼的蒙皮傾向采用復合材料，承重結構依然采用金屬材料。碳纖維復合材料的特性是重量輕承重大，非常適合用在飛機機翼上。
②機翼結構部件合理布置及尺寸優化
飛機機翼之所以能夠承載大部分的重量，主要承重結構就是機翼翼盒，它由非常輕便結實的碳纖維材料構成，內部由成百上千根骨架組成。
所以我們別看飛機的機翼那么薄，其實內部結構和承重是非常厲害的。
在設計初始，設計人員就會將機翼的重量和整個飛機將會承載的最大重量加入設計和計算中，根據整個最大重量來進行整個機翼的設計和優化。
任何一架新型飛機在投入市場之前，都會進行無數次的測試。
飛機機翼上下擺動
在這里小科也告訴大家一個小知識，大部分民航飛機的油箱都位于機翼的位置，很多人可能會好奇，飛機那么龐大、空間那么多，為什么非要把油箱裝在機翼上呢？
其實飛機看起來非常龐大，但是大部分空間都是預留給乘客和機載設備的，真正留給油箱的空間很少，但是機翼部分卻成為了裝油的好地方，因為機翼承重能力足、空間大，并且在機翼處裝油還有助于飛機飛行時的平穩。
總的來說，飛機機翼的優異性能，主要取決于本身先進的材料，再加上獨特的機翼設計，和有針對結構設計做出的優化，保證了飛機在飛行過程中的安全穩定。
本文來自：電力講壇
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航空航天工業是對零部件質量和可靠性要求最高的行業之一。利用增材制造技術生產高科技零部件的潛力巨大。這種新工藝提供了創造新型設計的機會，這些設計以功能為導向，具有優化和面向目的的幾何形狀。
面臨挑戰
MSC Apex Generative Design的以功能為導向的組件優化誕生于帕德博恩大學直接制造研究中心與工業合作伙伴的一個研究項目。為重新設計優化項目確定并選擇了一個航空航天支架
就像飛機在服役過程中結構可能會遭受鳥撞、應急墜撞等沖擊載荷的作用，如飛機機頭和機翼結構是飛鳥、冰雹等外來物沖擊的密切關注部位，飛機機體下部結構則需進行抗墜撞設計以提高其適墜性。飛機結構在沖擊載荷作用下，材料的力學行為相較準靜態加載需考慮應變率效應的影響，即隨著加載應變率的提高，材料往往呈現出一定的應變率敏感性。
關鍵詞：復合材料機翼結構布置；布置優化；加筋壁板優化；Hypersizer
引言
機翼結構設計是飛機總體設計中的重要組成部分，當 前大型民用飛機機翼重量約占使用空機重量的 20%~30%。 對于民機而言，飛機結構減重對減小輪檔油耗、降低運營 成本、提升飛機市場競爭力具有重要意義。
關鍵詞：飛機機翼模板庫;ANSYS Workbench;ACT平臺;仿真分析;
一、引言
飛機機翼作為關鍵結構，對飛機的飛行性能影響至關重要。采用有限元分析對機翼進行正向設計或者設計優化已成為當前機翼設計的通用做法。機翼的優化迭代需要重復地繪制機翼幾何模型，降低了設計效率。而參數化的機翼模型可以快速進行建模，減少工作量，提高效率，縮短了設計周期，并且方便修改[1]。
如波音公司使用拓撲結構優化的方法重新設計了777X飛機的機翼結構，有效改善了機翼的空氣動力學性能。實現零部件的輕量化設計對提升整個部件的貢獻巨大[9]。
拓撲結構優化不僅在航空和汽車等領域已經得到了廣泛的應用和研究，取得了重要的成果。同時，在FSC賽車領域，拓撲結構優化可以被用來重新設計底盤結構、車身外殼等部件，以實現更輕量化的設計和更好的性能。
本文要點 飛機機翼在飛行過程中會受到三到四個力的作用。 流體流過機翼產生升力，使飛機能夠上升和巡航。 升力和作用在機翼上的其他力的大小取決于機翼的形狀和方向。 我們可能在直覺上認為飛機機翼負責讓飛機在空中一直飛行。但在飛行過程中機翼是如何產生升力的呢？本文將介紹飛機機翼的工作原理——在基礎層面上，解釋飛行原理時并不涉及復雜的數學計算；而要進一步了解更復雜的行為，則需要借助 CFD 仿真來計算和可視
采用非結構混合網格方法數值求解N-S方程，分析了進排氣效應對機翼氣動載荷的影響；文獻[4]對大飛機布局風洞實驗尾支撐干擾開展了數值模擬和實驗研究，數值方
法計算結果與風洞實驗結果有很好的一致性；文獻[5]基于3D數字樣機和高精度數值模擬方法，設計自動駕駛儀閉環仿真系統；文獻[6]研究非平面機翼的氣動性能；文獻[7]研究寬體飛機客艙環境控制系統的通風情況；文獻[8]研究飛機在大迎角條件下的氣動特性；文獻[9]研究飛機機翼的結構和氣動耦合技術
該工具考慮了來自飛機周圍的沖擊運動或氣流分離所產生的非線性空氣動力學效應，可改進在飛機機翼等柔性結構上進行載荷建模的準確性和簡便性。MSC 軟件提供了一個強大而可靠的商用計算流體力學和有限元分析解算器協同仿真工具包來實現這一目標。該工具包在很大程度上還實現了仿真過程的自動化。
東西方冷戰時期，西方國家軍用飛機的設計使用年限通常是20年到30年，為了維持對蘇聯的軍事優勢，這些軍用飛機在到達使用年限后都會予以退役。但自1991年蘇聯瓦解后，雙方的軍事對峙一夜之間驟然消失，維持軍事優勢已無必要性，加上本世紀初的全球性經濟不景氣
作者 王向明（中國工程院院士、航空工業首席專家） 單位 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所 摘要 本文針對傳統結構存在的超重、開裂弊端,基于設計制造一體化,提出了大型整體化、梯度復合化、構型拓撲化、結構功能一體化等新概念結構,具有高減重、長壽命、多功能、低成本、快速響應研制等顯著優勢,在型號應用中發揮了重要作用,為飛機結構創新開辟了新的技術途徑。 關鍵詞 新概念結構；設計與制造一體化；增材制造
