工程力學在飛機結(jié)構(gòu)修理中的運用研究

王娜 段爾鵬

摘 要 工程力學是一門融合力學、機械學等相關(guān)理論知識的綜合科目，隨著科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，工程力學的研究范圍也在逐步擴展。本文基于飛機結(jié)構(gòu)修理層面，分別對機翼處理及機身修理在工程力學的實際應(yīng)用進行全面分析，從而為我國機械制造技術(shù)在航天領(lǐng)域的發(fā)展提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞 工程力學;飛機結(jié)構(gòu);運用

航空航天技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，其在一定程度上深深地影響著我國在國際航空領(lǐng)域的地位。對于我國航空事業(yè)的發(fā)展而言，飛機不僅代表著我國在該領(lǐng)域發(fā)展前景，而且其是我國不斷進步的核心要素。隨著我國科研工作者的深入研究和探索，已經(jīng)將越來越多的技術(shù)運用至飛機結(jié)構(gòu)修理中，同時這些技術(shù)已經(jīng)在飛機結(jié)構(gòu)修理方面獲得顯著成果，尤其是力學方面的理論知識，其已經(jīng)成為飛機結(jié)構(gòu)修理過程中重要的核心內(nèi)容[1]。

1飛機結(jié)構(gòu)中的力學問題

在航空航天技術(shù)不斷進步的背景下，飛機的種類也隨著人們的基本需求發(fā)生顯著的變化，在飛機整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，不同類型的復(fù)合材質(zhì)被廣泛應(yīng)用于飛機內(nèi)部，這將會在一定程度上引起許多機械問題，其將在不同方面對飛機整體架構(gòu)的硬度、剛度及關(guān)聯(lián)強度產(chǎn)生一定的干擾性。因此，為了確保飛機整體架構(gòu)的科學性、可靠性、增長飛機的使用壽命、降低飛機制造成本，相關(guān)工作人員有必要從不同層面對飛機整體架構(gòu)進行合理優(yōu)化。

目前，飛機在結(jié)構(gòu)設(shè)計及修理方面的相關(guān)工作，需要嚴格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，主要從飛機整體架構(gòu)的強度、硬度及損傷耐受性等不同方面出發(fā)，以增強飛機的整體性能，以便使其在一定程度上達到最佳狀態(tài)。工程力學為飛機在結(jié)構(gòu)修理方面帶來更多的創(chuàng)新方式及方法，有效均衡飛機內(nèi)部不同組成部分之間的相關(guān)聯(lián)系，從而實現(xiàn)飛機結(jié)構(gòu)維修技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展[2]。

2工程力學在飛機結(jié)構(gòu)修理中的運用研究

2.1 基于工程力學建立飛機修理模型

工程力學是一門綜合性較強的學科，已在我國社會的不同領(lǐng)域范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。工程力學在飛機維修過程中的基本應(yīng)用，其能夠在一定程度上實現(xiàn)不同體系架構(gòu)的動力配置，從而在不同層面上滿足飛機對實際結(jié)構(gòu)維修的基本需求。工程力學在實踐中的基本應(yīng)用模式，其能夠根據(jù)現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件建立基于飛機結(jié)構(gòu)維修的組成模型。通常情況下，飛機結(jié)構(gòu)維修能夠確保飛機在應(yīng)用中發(fā)揮主體能動性，實現(xiàn)飛機維修結(jié)構(gòu)在內(nèi)部組成中不同位置處的合理應(yīng)用，從而在最大程度上達到力與飛機承載力之間的相互平衡。

在飛機機身的維修過程中，需要基于工程力學建立飛機修理模型，使得其在基本應(yīng)用過程中構(gòu)建飛機總體應(yīng)力與不同零部件維修之間的功能關(guān)系，同時根據(jù)實際需求條件確認飛機機身的最大承重限載參數(shù)量值。在飛機機身的機械維修過程中，相關(guān)工作人員需要將飛機機身的總體質(zhì)量減少至最低量值，從而在一定程度上有效實現(xiàn)飛機維修結(jié)構(gòu)與維修技術(shù)之間的均衡應(yīng)用。

2.2 飛機結(jié)構(gòu)修理中機翼處理

對于飛機飛行過程中的基本承載主體而言，其在飛機結(jié)構(gòu)維修過程中較為普遍存在的問題，主要是機翼飛行在受力時會出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，因此在對飛機結(jié)構(gòu)維修進行研究時需要重視飛機機翼相關(guān)方面的問題。飛機在實際運行過程中，其機翼主要受氣流阻力的影響，在一定程度上容易造成飛行速度的下降或平衡能力不足的狀況，此時在對飛機機翼進行修復(fù)過程中，可以利用工程力學相關(guān)內(nèi)容對飛機機翼存在的故障進行修復(fù)。

如在飛機機翼上涂上抗氧化漆，并分析機翼和機身之間關(guān)聯(lián)位置處對應(yīng)的相關(guān)應(yīng)力和重力情況等。在飛機維修技術(shù)中運用工程力學進行維修參數(shù)分析，協(xié)調(diào)飛機機翼與內(nèi)部控制裝置之間的感應(yīng)能力，當飛機在實際運行過程中其控制中心發(fā)送相關(guān)操作指令時，機翼能夠通過兩端之間的相互協(xié)調(diào)達到一定的均衡狀態(tài)，實現(xiàn)機翼外部操作與內(nèi)部控制之間的最佳配合，從而有效的解決飛機機翼在飛機應(yīng)用過程中存在的不平衡狀況。

2.3 飛機結(jié)構(gòu)修理中機身修理

對于飛機飛行過程中的機身修理而言，其屬于飛機結(jié)構(gòu)修理的關(guān)鍵位置，該部分通常情況下出現(xiàn)問題的情況相對較少。對于飛機機身維修的相關(guān)研究，其主要劃分為橫梁檢修和貨艙門檢修。對于飛機橫梁而言，其主要承受飛機外部的流體重力及其對應(yīng)內(nèi)部組成中的核心重力，在飛機實際飛行過程中，該部分經(jīng)常發(fā)生橫梁飛行失重的情況，為了減輕飛機橫梁飛行中接收節(jié)點的重量，使飛機橫梁的重力位置點與不同部分之間保持均衡，可以在今后的設(shè)計過程中重點突出飛機橫梁的均衡特性。

如除了飛機的機尾和機頭之外，在典型的飛機橫梁整體受力位置點處，其相應(yīng)的節(jié)點將由之前的8個增長至10個。當飛機橫梁的數(shù)量增加至10個時，其飛行力可以在外部空氣流體及內(nèi)部重力之間達到資源共享，從而在一定應(yīng)用程度上實現(xiàn)飛機飛行結(jié)構(gòu)與橫梁整體受力位置點之間的平衡，極大的增強飛機在實際飛行過程中橫梁的綜合安全性。對于飛機的貨艙門維修而言，機艙門的頂端位置處的橫梁和低端位置處操作槽，兩者將會直接暴露在飛機外部區(qū)域范圍內(nèi)，其將更加容易受到外部氧氣作用發(fā)生氧化現(xiàn)象，如果氧化物附著在機艙的儲物門位置處，它將極大加重自身飛行阻力，從而在一定程度上嚴重影響飛機整體時速。為了解決該問題，應(yīng)及時清洗機艙門頂端位置處的橫梁和低端位置處操作槽，同時根據(jù)實際需求條件定期更換損壞或腐蝕的橫梁膠帶。對于飛機機艙門頂端位置處的橫梁膠帶而言，其主要由密度高且材料透明的樹脂制成，可以在不加重飛機重力的前提下有效的保護飛機貨艙門。

3結(jié)束語

簡而言之，工程力學在航空航天技術(shù)中起著關(guān)鍵性作用，為了在我國飛機結(jié)構(gòu)維修過程中取得更多的研究成果，相關(guān)人員需要在今后的工程力學方面進行更加深入的研究，同時將其更好地運用在飛機結(jié)構(gòu)維修的不同層面，為今后的發(fā)展提供借鑒。

參考文獻

[1] 齊萬濤，呂新波，伍智敏.環(huán)量控制技術(shù)在飛機縱向俯仰控制中的應(yīng)用[J].飛行力學，2019，37（2）：77-82.

[2] 宋鐵華.飛機典型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷力學性能研究[J].卷宗，2019， 12（17）：45-48.

作者簡介

王娜（1990-），女，湖北孝感人;學歷：研究生，職稱：初級，現(xiàn)就職單位：孝感市丹陽中學，研究方向：力學的應(yīng)用。

段爾鵬（1989-），男，湖北孝感人;學歷：本科，職稱：初級，現(xiàn)就職單位：95825部隊，研究方向：飛機維修。