[发明专利]一种非对称椭球体的传力结构

说明书

本发明公开了一种非对称椭球体的传力结构，包括前半椭球体和后半椭球体，前半椭球体、后半椭球体之间通过连接端框连接，连接端框的一侧设置有角盒，连接端框通过角盒安装在大轴上；其中，前半椭球体的尺寸小于后半椭球体，前半椭球体、后半椭球体均包括外壳，前半椭球体内、后半椭球体内分别沿径向平行分布有前肋板、后肋板，前肋板、后肋板的布设密度不同，且前肋板、后肋板不连续。本发明的大大减轻了结构重量，且传力结构传力路线清晰，能很好的传递各种载荷。

技术领域

本发明涉及飞机强度结构设计领域，具体涉及一种非对称椭球体的传力结构。

背景技术

椭球体式结构是特种飞机很常见的一种结构形式，椭球体的载荷通过椭球体中心的轴传递给飞机机身结构。已有对称形式的椭球体一般包含位于椭球体中心的三角区以及三角区对应的三个前缘部分组成；受设计水平以及工艺限制，背负着较大的结构重量。对于对称形式的椭球体结构，其传力方式简单，设计相对容易，但一些型号设计过程中，由于需要配备不同的设备，且为了减轻结构重量，不再设置三角区；对称式形式的结构虽然设计简单，技术相对成熟，但却不能满足安装和减重需求，因此需要设计成非对称的椭球体结构。

非对称椭球体是由不同大小的前半椭球体、后半椭球体组成。由于其不对称性，载荷传递情况与对称形式的不同，传统的传力结构无法实现载荷的有效传递，且传统传力结构存在结构重量大的问题。因此，如何在减轻整体结构重量的基础上实现载荷传递，是目前设计过程中面临的一个难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种非对称椭球体的传力结构，在减轻整体结构重量的基础上实现载荷传递。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种非对称椭球体的传力结构，包括前半椭球体和后半椭球体，前半椭球体、后半椭球体之间通过连接端框连接，连接端框的一侧设置有角盒，连接端框通过角盒安装在大轴上；其中，前半椭球体的尺寸小于后半椭球体，前半椭球体、后半椭球体均包括外壳，前半椭球体内、后半椭球体内分别沿径向平行分布有前肋板、后肋板，前肋板、后肋板的布设密度不同，且前肋板、后肋板不连续。

进一步地，所述前半椭球体的俯视面积小于后半椭球体的俯视面积；前肋板、后肋板的一端固定于外壳上，前肋板、后肋板的另一端分别与连接端框上的立筋固定连接，且后肋板在连接端框上的连接位置与前肋板在连接端框上的连接位置相互交错；后肋板之间的间距大于前肋板之间的间距，前肋板的径向长度小于后肋板。

进一步地，所述外壳以及前肋板、后肋板均采用复合材料薄壁夹芯壁板；所述复合材料为碳纤维或玻璃纤维复合材料。

进一步地，所述连接端框为椭圆形结构，包括椭圆形的腹板以及设置在腹板周圈上的缘条；所述腹板上分布有功能孔，用于安装设备；腹板上布置有立筋，用于和前肋板、后肋板连接；在连接端框上沿外部至中部方向，腹板的厚度、缘条的厚度均逐渐增大。

进一步地，所述角盒位于后半椭球体内，并与后半椭球体中部的后肋板连接；所述角盒包括设置于连接端框侧面的前剪切角片、后剪切角片，整个非对称椭球体的剪力通过所述前剪切角片、后剪切角片传递；前剪切角片、后剪切角片的高度与其所安装位置处的连接端框的高度一致。

进一步地，所述前剪切角片的前端根部与连接端框上的立筋连接，前剪切角片的上端通过连接端框的缘条以及设置于大轴上端的上法兰盘与后半椭球体上部的外壳连接，前剪切角片的下端通过端框的缘条、设置于大轴上的下法兰盘与后半椭球体下部的外壳连接。

进一步地，前剪切角片对称设置两片，在大轴外壁上加工有装配面，前剪切角片与装配面通过螺栓连接，装配后前剪切角片位于上法兰盘、下法兰盘之间。

进一步地，所述后剪切角片的前端与大轴上的装配面固定连接，后剪切角片的上端通过上法兰盘与后半椭球体上部的外壳连接，其下端通过下法兰盘与后半椭球体下部的外壳连接，其后端与位于后半椭球体中部的后肋板连接。