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《南京航空航天大学》 2014年
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大型客机机翼结构重量计算方法研究

毛弋方  
【摘要】:在宽体客机总体设计中,客机机翼结构重量计算是一项非常重要的内容。它对客机的油耗水平、起降性能、飞行性能、运载能力、研制成本、制造成本和飞行成本都有着显著的影响。在宽体客机的概念设计阶段,常规计算机翼结构重量的方法有基于工程梁理论和统计经验公式的工程算法与基于结构有限元和优化的理论方法。本文主要研究宽体客机机翼结构重量计算问题。分别对工程算法与参数化结构有限元方法进行研究,并将上述方法用于宽体客机机翼结构重量计算。主要内容为:1)分析了基于工程梁理论和统计经验公式的工程算法的原理和计算方法。并用MATLAB软件编写了机翼重量计算程序,然后用现有窄体客机机翼结构重量算例验证了这种方法的精确性和有效性。最后用这种方法计算宽体客机机翼结构重量。2)研究了结构有限元方法计算重量的原理和方法。针对结构有限元方法建模困难的问题,采用参数化和有限元相结合的方法以简化其建模过程;建立了一种将参数化和有限元相结合的重量计算方法;用窄体客机机翼算例验证其计算的精确性;最后将该方法用于宽体客机机翼结构重量的计算。3)应用上述参数化和结构有限元相结合的重量计算方法。分析了机翼不同结构布置方案和不同材料方案对机翼结构重量的影响,为各种总体设计方案机翼重量指标的确定提供了参考。研究结果表明:基于工程梁理论和统计经验公式的工程算法对客机机翼结构重量的计算具有较好的精确性。而且该方法所需参数少,计算简单,适用于概念设计阶段的机翼结构重量计算。参数化和有限元相结合的重量计算方法,很好地解决了有限元建模复杂的问题,可用于宽体客机总体方案设计阶段的机翼重量计算。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:V224

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【参考文献】
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