[发明专利]一种飞机拐折连接结构及其抗疲劳设计方法

说明书

本申请属于航空连接结构设计领域，特别涉及一种飞机拐折连接结构及其抗疲劳设计方法。包括：接头、剪切角片以及连接角盒。接头包括接头外缘条设置在接头腹板的外侧，接头内缘条设置在接头腹板的内侧，接头外缘条与机身侧壁板连接；剪切角片包括第一角片外缘条以及第二角片外缘条均设置在角片腹板的外侧，第一角片外缘条与第二角片外缘条连接，且两者之间具有预定角度，第一角片外缘条与飞机顶板或地板连接，第二角片外缘条与机身侧壁板连接；连接角盒包括角盒缘条与角盒腹板连接，两个立筋分别设置在角盒缘条与角盒腹板构成的组件的两端，角盒缘条与飞机顶板或地板连接；通过紧固件将接头腹板、角片腹板以及角盒腹板连接。

技术领域

本申请属于航空连接结构设计领域，特别涉及一种飞机拐折连接结构及其抗疲劳设计方法。

背景技术

在飞机结构设计过程中，不可避免的存在拐折连接结构形式，如机身框和地板的连接、上单翼飞机气密顶板与机身侧壁的连接等。目前该类结构一般采用L型角片连接的方式，但该连接结构形式存在临近拐折处紧固件载荷较大、结构孔边应力较高的特点，导致该处连接结构易产生孔边裂纹或紧固件断裂故障，甚至发生多个连接孔裂纹连通的“串糖葫芦”故障情况，疲劳性能较差。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种飞机拐折连接结构及其抗疲劳设计方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

本申请的第一个方面提供了一种飞机拐折连接结构，包括：

接头，所述接头包括接头外缘条、接头内缘条以及接头腹板，所述接头外缘条设置在所述接头腹板的外侧，所述接头内缘条设置在所述接头腹板的内侧，所述接头外缘条与机身侧壁板连接；

剪切角片，所述剪切角片包括第一角片外缘条、第二角片外缘条、角片腹板，所述第一角片外缘条以及所述第二角片外缘条均设置在所述角片腹板的外侧，所述第一角片外缘条与所述第二角片外缘条连接，且两者之间具有预定角度，所述第一角片外缘条与飞机顶板或地板连接，所述第二角片外缘条与机身侧壁板连接；

连接角盒，所述连接角盒包括角盒缘条、角盒腹板以及两个立筋，所述角盒缘条与所述角盒腹板连接，两个所述立筋分别设置在所述角盒缘条与所述角盒腹板构成的组件的两端，所述角盒缘条与飞机顶板或地板连接；

其中，所述接头腹板设置在所述角片腹板与所述角盒腹板之间，通过紧固件将所述接头腹板、所述角片腹板以及所述角盒腹板连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述接头外缘条通过螺栓或铆钉与机身侧壁板连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一角片外缘条通过螺栓或铆钉与飞机顶板或地板连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述第二角片外缘条通过螺栓或铆钉与机身侧壁板连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述剪切角片还包括翻边，所述翻边设置在所述角片腹板上，且与所述第二角片外缘条邻接，所述翻边通过螺栓或铆钉与机身侧壁板的长桁连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述角盒缘条通过螺栓或铆钉与飞机顶板或地板连接。

在本申请的至少一个实施例中，所述接头腹板、所述角片腹板以及所述角盒腹板通过螺栓连接。

本申请的第二个方面提供了一种飞机拐折连接结构的抗疲劳设计方法，基于如上所述的飞机拐折连接结构，包括：

对接头进行优化，具体为：设置接头为预定长度，该预定长度为结构允许的最大长度，优化接头内缘条的结构形式，使得接头内缘条的延长线位于第一角片外缘条与飞机顶板或地板连接部位的中部位置；