陈东风在和杨辉的讨论修改中,也要兼顾下唐昌宏的结构设计,至于杨韦他现在的精力就不够了。忙忙碌碌中,已经快半个月过去了,杨辉的发动机子系统在陈东风的协助下都已经定稿了,剩下的就是具体的元器件选择,电路板的设计了,这些接下来都交给杨辉独自处理。
陈东风接下来就要和唐昌宏一起把航模的外形结构设计方案拿出来,并争取在八月底前完成。陈东风和唐昌宏来到空教室后,先问:“老唐,航模外形结构我们已经确定按照Mirage2000的模样进行缩放,你觉得现在这次的重点和难点在哪里?”
唐昌宏点点头,丝毫没有因为他的年纪比陈东风大而有尴尬和不满,他对陈东风能力的相当有信心,也很服气陈东风现真正的进入小组长的角色。唐昌宏组织了一下思路慢条斯理的开始叙述。
由于航模外形结构由其的用途决定,现在的这款航模主要目的是飞行及特技表演。对航模的技术要求应该是安全性、可靠性、维修性、经济性。
从设计角度来说航模外形结构设计要先从其结构承载布局形式开始,接着是结构主要受力构件布置设计,这之后是飞机结构的刚、强度计算分析,最后才是飞机结构构件及其具体连接设计。由于航模的结构关键细节部位的安全寿命及损伤容限要求不是很高在设计中暂时不考虑。
唐昌宏在结构设计中使用的是结构有限元分析法。由于结构设计中应力和变形分析十分重要,它是分析和评估结构承载能力、使用寿命、可靠性和进行优化设计的基础,又是修改设计和制定试验方案的依据,特别对按疲劳、损伤容限设计的关键件,其应力和变形的分析精度要求更高,需要有合适的模型和计算方法才能满足要求。目前主流的分析方法就是结构有限元分析法。
航模结构设计包含机翼结构、尾翼结构、机身结构、发动机舱结构、起落架结构等。目前唐昌宏需要陈东风帮忙的是机翼和尾翼的结构设计。机翼是航模上升力的来源,尾翼、尾翼副翼和机翼副翼都是保持航模飞行平衡和做出特技飞行的关键运动部件。所以其受力大且复杂,还要牵涉到副翼的协调控制问题。
这些完成之后,两人一起完成航模结构的刚、强度计算分析。最后的连接设计唐昌宏可以一个人独立完成。因为航模结构的刚、强度计算分析,需要大量的数学模型建立以及计算分析,这是个工作量很大的活,而连接设计则是可以根据各个结构的设立分析,来设计出连接机构的强度和形状。
陈东风听完感叹一句:“老唐,你早就给我在前面的路上给我挖好了坑啊,就等着我来跳。不过,外形结构设计我是外行,你得帮我一起做!”
“能力有多大,责任就有多大。这不说的就是你嘛?”唐昌宏笑说。
“一起合作,各司其职,我也只是过来辅助的,核心的任务还是要你们三人负责。”陈东风认真的说道。
“好啦,不要这么严肃,我们虽然之前没有时间计划,但是大家心里的时间节点都是暑假结束前啊,时间紧迫,一起加油干吧!”唐昌宏一句话让两人重新投入到了紧张的设计工作中。
如果是真飞机,那其结构设计绝对不是唐昌宏和陈东风两个人两三个月可以设计玩的,飞机结构要考虑到结构的强度、刚度、疲劳、耐久性、损伤容限、维修性要求、适航性、工艺性、低成本设计、重量、防雷击、抗腐蚀等等。不过现在的航模这些除了强度、重量和低成本其他统统不考虑。
结构有限元分析法了可以分析出结构的基本受力情况,考虑到飞机在起飞、降落以及特效飞行时候的飞行姿态会有大的载荷,因此在结构中需要考虑到这些情况。
唐昌宏,以航模重心(待定)为坐标原点(机身方向为X,垂直方向为Y,水平方向为Z),建立坐标系。根据重力,升力,阻力,推力,起落架载荷,惯性力也就是质量乘以加速度的负值,质量力,这些数值建立达朗倍尔动静分析(也称刚体动平衡)。达朗倍尔动静分析方法为航模的任意一点的X方向所有Fx之和为0,Y方向所有Fy之和为0,Z方向所有Mz(质量力)之和为0.
根据动平衡的分析可以得知航模各个时候的载荷,取其最大值,结合飞机的结构,设计出比较准确的外形结构。
陈东风对机翼和尾翼的设计是在唐昌宏的帮助下,并结合自己查的资料进行的。
首先确定机翼、尾翼的功用。机翼首先是提供升力面即产生升力,其次是副翼、扰流片横向操纵作用。尾翼的功用是航向的操纵性。
考虑到机翼的主要结构承受的力是升力,而升力是传到机身上,由机身带起全机。或说扣除机翼上自己那部分,其它部分给机身。所以如果把机翼拿出来进行受力分析,即研究对象就是机翼和机身之间的关系,机身作为支持,而它们相互之间固定不动,故研究它们之间力的传递时,如果静力平衡方法分析,可以得出结构的受力情况。两侧机翼副翼的上下翻折可以控制航模包括转向、翻滚和抬头等飞行姿态,由于机翼副翼的受力复杂,需要考虑和机翼的连接受力情况,需要进行连接部位的结构加强。
再考虑到航模的特性,选择的是重量最轻,结构最简单的纵向骨架形式的单梁机翼机构沿翼展方向安置的构件,包括梁、纵樯和桁条。
梁是最强有力的纵向构件,它承受着全部或大部分的弯矩和剪力;纵樯可以承受由弯矩和扭转而产生的剪力;桁条可以承受局部空气力载荷,并将翼肋互相连系起来。
至于尾翼,它其实也是一个升力面,设计要求和构造与机翼类似,由于其主要的功用是航向的操纵性,所受的力大都来自于气动力,所以对结构的强度要求没有机翼那么的高。尾翼的方向舵是其运动的核心部件,其结构也是采用最简洁的纵向骨架形式的单梁机翼机构,当然在梁、纵樯和桁条的具体规格上和机翼是有所区别的。
机翼、副翼、尾翼的合理联动是航模飞行稳定基础,它们的合理联动决定了不同的飞行姿态。因此陈东风把副翼和尾翼可动面的联动关系列为了重点,这是航模的运动基础。
小说推荐
- 我的心脏是魔王
- 天生情感淡薄的蔚星,继承了彻底没落的门派。碰到一个石头,心脏竟然被取代了,还自称七罪天魔王·森罗。为了追寻生命的真谛,探寻长生的秘密,传承壮大门派,完成与森罗的交易。蔚星带着整个门派,踏上了旅程(人品一流,此书证道,一定将故事讲完(书友群:613487731
- 深海佛连载
- 最新章:第九十五章 接下任务
- 我的心脏是把剑
- 季元穿越而来,此生家庭和乐,资产颇丰,长兄能力出众,对兄弟慈善,从无猜忌。所以这辈子他只需要做个混吃等死的好儿子便是,等到年龄到了,娶一房娇妻,安安稳稳过上一辈子。十六岁生辰这天晚上,季元突然发梦,一柄剑从天而降,自头顶而入,直没入体内。自此,季元陷入了沉睡之中,无人知晓他这是怎么了,直到四年后,他
- 漓小澈连载
- 最新章:第一百零二章 去修真界的办法
- 我的海克斯心脏
- [英雄联盟同人]主角杰诺,英雄简介:祖安,在一场影响深远的重大毒气泄露事故中。你救下了奥莉安娜,从此符文之地上不再有发条魔灵,而你的心脏衰竭,即将死亡。好在你抱紧卡蜜尔的大腿(雾,换上了海克斯心脏。泽三炮跑过来祸祸皮尔特沃夫,你逃到了比尔吉沃特,不然就会被吸干心脏能量。你搬到了救兵,和沙皇一起击败了
- 可能有猫饼连载
- 最新章:人傻了,放飞自我!
- 开局一颗核动力心脏
- “喂喂,你要干什么”杨子发现自己被光溜溜的绑在一张床上,床边一个老头正猥琐的看着他“你别乱来啊,就算你得到了我的人,也得不到我的心”老人激动道“那我给你换颗心
- 这般零碎连载
- 最新章:第八十章 墓穴之下
- 我的海克斯心脏
- 英雄联盟同人穿越者杰诺的出现改变了奥莉安娜变成发条魔灵的命运,但在世界线的收束之下,他的心脏因为中毒而衰竭,最后不得已换上了一个海克斯水晶制成的心脏。从此…画风突变!奥莉安娜杰诺,你怎么又把心脏丢出来砸人了?杰诺我知道乱丢垃圾不好,我也不想这样的,可它自己就从我胸口弹出来了…当事人小杰(眼部打码)现
- 杰诺奥莉安娜连载
- 最新章:第三百一十一章 怕
- 贫血工业
- 如果我们燃尽了所有的煤与石油,留下的会是一个怎样的世界?化名瑞恩的吴润硕所面对的是前代文明留下的遍地可燃垃圾。科技树发展到木炭冶铁,却因未能发现煤炭而无法更进一步,一切都被锁死在蒸汽机和工业化的前夕。如何绕过“工业血液”的缺失,重新踏上技术发展的道路?没有魔法,没有道术。这一切全要仰赖人力实现
- 卡提格鲁连载
- 最新章:77 田野调查 I
- 盖世工业
- 从破旧作坊,到工业帝国 看大学辍学的杨越,如何靠偶然得到的
- 黑衣渡江连载
- 最新章:第75章 各施手段
- 南明工业设计师
- 资深工业设计师穿越到大厦将倾的南明。凭借后世的科学技术,主角能够力挽狂澜,拯救汉人的天下么?鞑清的铁骑南下,面临的是主角发明的来复枪、水泥棱堡、后装重炮。历史,从主角穿越的那一刻改变—作者已有250万字完本作品《明末工程师,欢迎移步阅读
- 米酿连载
- 最新章:第六十章 条件
- 我在古代建工业
- 毛瑟步枪、蒸汽火车、蒸汽机船…工科博士回到古代,建立工业体系,打造一个领先世界的工业帝国。炮轰西方国门。逼迫西方各国签订无数不平等条约!曰:精品完本《大明的工业革命》曰:群914470008
- 科创板连载
- 最新章:第四十章 果断的决定