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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。

機翼的主要構件包含了翼肋、翼梁、桁條和蒙皮。 機翼結構的基本作用是構成機翼的流線外形，同時將外載荷傳給機身。 機翼結構在外載荷作用下應具有足夠的強度、剛度和壽命。

機翼簡易模型結構靜力學分析與預應力模態分析●學習目標:如圖7-5所示，本實例為機翼簡易模型結構預應力模態分析，通過本實例學習預應力模態分析的基本操作方法和相關設置。●起始文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling.wbpj。●結果文件: Ch7/Ch7-1/Airfoil modeling Analysis wbpj。

<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。

然后進行了復合材料機翼的構型設計分析，研究了蒙皮厚度和復合材料蒙皮鋪層角度對機翼動特性尤其是扭轉剛度的影響，為進一步提高傾轉旋翼機回轉顫振穩定性邊界提供方向。機翼結構設計方案與動力學有限元模型 機翼結構由蒙皮、翼梁、翼肋、加強筋條、副翼等結構組成，蒙皮建模時通過復合材料鋪層方法設置單元材料屬性。根據受力特點，機翼蒙皮結構主要采用0度（或90度）和45度交替的鋪層方式。

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]。

結構尺寸大，或者不關心的位置，網格可以粗大一些用于降低計算規模，提高計算效率。Mesh位置右擊可以插入尺寸設置，選擇對應體或者面后，記得左下角位置點擊確認一下，不確認相當于沒選擇。 Static structure位置右擊，插入邊界條件，固定約束及機翼上下面的壓強載荷。

飛機的各個組成部分要求在能夠滿足結構強度和剛度的情況下盡可能輕，機翼自然也不例外，加之機翼是產生升力的主要部件，而且許多飛機的發動機也安裝在機翼上或機翼下，因此所承受的載荷就更大，這就需要機翼有很好的結構強度以承受這巨大的載荷，同時也要有很大的剛度保證機翼在巨大載荷的作用下不會過分變形。因此對機翼進行科學、合理的設計尤為重要。 2.

除關注層流設計指標外，機翼的幾何特性、力矩特性、結構特性、抖振特性等都要考慮在內，權衡取舍才能夠設計出滿足實際設計指標與約束的自然層流機翼。同時層流外形對結構、油箱容積、增升裝置布置空間等的影響也應該得到充分的評估。3.2 轉捩判定的可信度在層流機翼的設計、驗證中，準確預測和測量轉捩位置對于準確預測阻力、判斷層流機翼減阻能力具有決定性的影響。

首先通過File-Import-CAD導入無人機三維模型，該模型通常包含機翼、機身、尾翼等部件。 針對無人機特有的薄壁結構（如厚度僅1.5mm的碳纖維機翼蒙皮），需在Geometry標簽下使用Surface Repair工具修補缺失面片，特別是機翼與機身連接處常出現的0.2-0.5mm微小間隙。

全機計算網格生成一般分為結構網格生成和非結構網格生成。

現在，負荷分析師計算出氣流對其結構的影響。機翼上的空氣動力只是升力和阻力。但是從載荷的角度來看，機翼表面升力和阻力變成了剪切力、彎矩和扭矩。剪切力作用在垂直或平行于機翼參考平面的方向上；彎矩是剪切力乘以力矩臂的乘積(通常彎曲的參考點是沿翼根的縱軸)；扭矩也是剪切力乘以力矩臂，但在這種情況下，參考軸沿機翼翼展橫向延伸。

美 國空軍F-111機翼樞紐接頭上制造過程遺留的瑕疵 　　F-111可變后掠機翼結構中最重要的零組件，是貫穿機身的機翼穿越盒(Wing Carry Through Box)和機翼樞紐接頭(Wing Pivot Fitting)。

o 對于機翼蒙皮和肋板等復雜結構，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續定義接觸關系和鋪層順序。在接觸區域（如蒙皮與肋板的連接處），需進行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。o 為了便于共節點識別或接觸定義，可在接觸區域生成輔助線或面，確保網格劃分時節點對齊，避免因網格不匹配導致計算錯誤。 2.2 材料定義1.

數據融合方法目前攝影測量、高精度陀螺儀等新的測量技術已經開始應用于結構試驗，這些設備自身的測量坐標系與機翼坐標系不同，測量的位移結果就需要做坐標系轉換。 可以借助第三方測量設備（單相機、跟蹤儀等）完成全局坐標系構建，將傳感器和機翼坐標結果都統一到一個坐標系中。通過超過三個公共點就可以建立轉換關系，為了提升精度，可以布置多個公共點，通過配準算法完成轉換。

機翼骨架結構幾何模型 在這個機翼骨架分析的案例中，幾何結構包括主梁和翼梁，我們將重復出現的前部翼梁、中部翼梁作為兩個子結構，創建兩個獨立的Model，分別用Step中的Substructure generation為它們創建子結構分析步，并選擇與主梁連接區域的單元節點為保留自由度的節點。

飛機機翼是典型的薄壁型結構，主要由蒙皮和骨架組成。如果把飛機比作鳥兒，蒙皮就是羽毛，包裹著飛機的骨架，形成流線型的外表面。它必須具有流暢的外形，才能減少阻力；它必須十分輕薄，做到十幾毫米甚至幾毫米，才能有效載重，托舉飛機飛得更高；它還必須十分強韌，才能承受飛機在高空做出的各種騰挪扭轉的動作。傳統加工機翼壁板，通常采用數控整體銑切的方式，并適當配合機械壓彎方式。

壓電元件除了為機翼的變形提供機械能外，還增加了整體結構的剛度，提高了承載能力。2.有限元模型建立將上述變體機翼進行簡化，建立圖2所示的壓電復合結構有限元模型，單位制采用m-kg-N-s。