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桥式龙门铣床横梁方案设计及其多目标决策方法 预览
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作者 邱自学 高志来 +2 位作者 任东 崔德友 缪申 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2503-2512,共10页
为了解决横梁结构方案设计及其优选问题,提出一种基于正交试验设计、模糊层次分析和灰色关联分析的横梁方案设计及其多目标决策方法。根据多因素多水平的横梁结构设计特点,采用正交试验设计确定横梁候选设计方案,获得各方案决策指标值;... 为了解决横梁结构方案设计及其优选问题,提出一种基于正交试验设计、模糊层次分析和灰色关联分析的横梁方案设计及其多目标决策方法。根据多因素多水平的横梁结构设计特点,采用正交试验设计确定横梁候选设计方案,获得各方案决策指标值;以静力学性能、抗振性、轻量化和经济指标为主要决策目标建立了横梁设计方案指标体系,采用模糊层次分析法和灰色关联法进行横梁设计方案的多目标决策。将该方法应用于桥式龙门铣床横梁方案的设计与决策,从构建的8种横梁候选设计方案中确定了参数组合为“侧挂式—井—20 mm—线轨”的横梁最优方案。研究结果表明,所提出的横梁方案设计及其多目标决策方法理论性强,决策求解收敛性好,具有较高的工程实用性。 展开更多
关键词 桥式龙门铣床 横梁 正交试验设计 模糊层次分析法 灰色关联分析
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桥式龙门铣床横梁结构设计与优化 预览
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作者 高志来 邱自学 +2 位作者 任东 崔德友 徐新朋 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期56-64,共9页
横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试... 横梁作为桥式龙门铣床的主要运动部件,其结构设计的优劣直接影响机床整机的工作性能。为此,提出了一种基于正交试验设计、改进模糊综合评价和尺寸灵敏度分析的横梁结构设计与优化方法。针对横梁多因素多水平的结构设计特点,采用正交试验设计挑选出8种具有代表性的参数组合作为横梁结构设计方案。运用改进模糊综合评价法对有限元仿真数据进行处理,确定参数组合为"箱中箱式井型20mm线轨"的横梁优选方案,并对其关键设计尺寸进行灵敏度分析与优化,得到横梁结构具体的设计尺寸。优化后,横梁的静力学性能和抗振性能得到明显改善,并实现了轻量化设计,对机床横梁的实际制造起到了指导作用。研究结果表明,所提出的横梁结构设计与优化方法具有较强的工程实用性,为数控机床其它关键零部件的设计提供了新思路。 展开更多
关键词 桥式龙门铣床 横梁 正交试验设计 有限元分析 改进模糊综合评价法 尺寸优化
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自动上料机械手横梁固有动特性研究 预览
3
作者 韩斌慧 武欣竹 +1 位作者 白钰枝 原彩霞 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第8期37-41,共5页
为实现某型自动上料机械手结构优化设计,根据同类机型设计经验确定横梁系结构中薄弱环节。通过Solid Works软件建立研究对象三维实体模型,并经适当简化后导入ANSYS Workbench软件进行带预应力模态分析,求解了横梁前六阶固有频率和振型... 为实现某型自动上料机械手结构优化设计,根据同类机型设计经验确定横梁系结构中薄弱环节。通过Solid Works软件建立研究对象三维实体模型,并经适当简化后导入ANSYS Workbench软件进行带预应力模态分析,求解了横梁前六阶固有频率和振型。并采用锤击法单点激励,拾取多点响应的模态分析试验,对有限元分析结果进行了验证。结果显示,理论分析结果与试验结果最大误差值为10.46%,吻合度较高;但计算振型最大位移值偏大,为结构的减振降噪设计及结构优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 机械手 横梁 固有动特性 模态 振型
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某铝合金横梁半金属型低压铸造工艺设计
4
作者 吴巧 梅益 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2019年第10期1090-1093,共4页
以某机床Al-Si合金横梁为研究对象,分析横梁的结构特点、工作条件、材料特性及工艺要求,对横梁进行合理的半金属型低压铸造工艺设计。在此基础上,设计和制定相应工艺参数,并运用AnyCasting软件进行模拟分析。结果表明,该工艺不仅能满足... 以某机床Al-Si合金横梁为研究对象,分析横梁的结构特点、工作条件、材料特性及工艺要求,对横梁进行合理的半金属型低压铸造工艺设计。在此基础上,设计和制定相应工艺参数,并运用AnyCasting软件进行模拟分析。结果表明,该工艺不仅能满足品质要求,还能通过在不同位置处增设冷却水道并控制水流的进出顺序及时间,对工艺进行改进。优化设计能减少铸件中的缺陷,并且保证铸件有较高的工艺出品率。 展开更多
关键词 横梁 金属型 低压铸造 砂芯 模拟分析
铝合金横梁树脂砂铸造工艺设计及模拟优化 预览
5
作者 陈映东 丁旭 沈刚 《铸造设备与工艺》 2019年第5期13-16,共4页
应用于某设备上的横梁结构件其整体壁厚较薄且内部为复杂空腔结构。针对此横梁的特点设计其型芯组成方案,并且结合铸件要求的特点设计铸件的砂型重力铸造方案,并采用Anycasting软件进行工艺数值模拟,证明此种浇注位置和方案对于型芯固... 应用于某设备上的横梁结构件其整体壁厚较薄且内部为复杂空腔结构。针对此横梁的特点设计其型芯组成方案,并且结合铸件要求的特点设计铸件的砂型重力铸造方案,并采用Anycasting软件进行工艺数值模拟,证明此种浇注位置和方案对于型芯固定、充填性,以及在铸件质量、造型成本等方面达到最优。 展开更多
关键词 横梁 铸造工艺设计 模拟分析 砂型铸造
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600MPa级Nb-Ti微合金化高成形性元宝梁用钢的开发
6
作者 惠亚军 陈斌 +3 位作者 崔阳 肖宝亮 张大伟 李晓林 《钢铁研究学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期399-404,共6页
设计了一种低C低Mn、Nb-Ti复合微合金化成分体系的600MPa级元宝梁用钢,并采用OM和TEM等仪器对组织与第二相析出物进行了分析。结果表明,在不同终轧温度下力学性能均能满足技术条件的要求,整卷力学性能波动较小,表现出了较好的力学性能... 设计了一种低C低Mn、Nb-Ti复合微合金化成分体系的600MPa级元宝梁用钢,并采用OM和TEM等仪器对组织与第二相析出物进行了分析。结果表明,在不同终轧温度下力学性能均能满足技术条件的要求,整卷力学性能波动较小,表现出了较好的力学性能稳定性;随终轧温度的降低,铁素体晶粒明显细化,同时尺寸分布在3~60nm之间的第二相粒子数量变多,细晶强化与析出强化效果均增大;当终轧温度与卷取温度分别为830与600℃时,试验钢表现出了最优的力学性能,屈服强度、抗拉强度与伸长率分别达到了536MPa、612MPa与30.5%,同时室温到-60℃温度范围内冲击功均保持在125J以上。 展开更多
关键词 Nb-Ti微合金化 高成形性 元宝梁 力学性能 第二相粒子
龙门导轨磨床横梁的静动态分析及结构改进 预览
7
作者 千红涛 程雪利 +1 位作者 安林超 王红旗 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第4期46-51,共6页
为提高龙门导轨磨床中活动横梁的动、静刚度,保证加工精度,利用有限元软件对龙门组件和活动横梁分别进行了静力学分析和模态分析。得到了位移云图及前六阶固有频率和振型。依据王莲叶脉的分布规律及三角稳定原理。对横梁的内部筋板结... 为提高龙门导轨磨床中活动横梁的动、静刚度,保证加工精度,利用有限元软件对龙门组件和活动横梁分别进行了静力学分析和模态分析。得到了位移云图及前六阶固有频率和振型。依据王莲叶脉的分布规律及三角稳定原理。对横梁的内部筋板结构进行了改进。有限元分析结果显示:改进后横梁质量减轻了6.83%,关键部位的最大变形量减小了5.85%,固有频率有所提高,横梁基准导轨的位移整体有所下降。验证了改进结构的合理性,为实际工程中横梁结构的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 龙门导轨磨床 活动横梁 有限元分析 仿生设计 结构改进
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基于折面梁格模型的机场滑行道桥上部结构受力分析 预览
8
作者 孟宪锋 《铁道建筑》 北大核心 2018年第9期11-14,18共5页
滑行道桥是大型机场中解决联络滑行道与陆侧交通立体交叉的一种特殊桥梁结构,其主要特点为宽桥面、大宽跨比、重型荷载。以一座上部结构为单箱多室连续箱梁的滑行道桥为例,建立了折面梁格模型,分析活载的空间效应、剪力滞效应及横梁受... 滑行道桥是大型机场中解决联络滑行道与陆侧交通立体交叉的一种特殊桥梁结构,其主要特点为宽桥面、大宽跨比、重型荷载。以一座上部结构为单箱多室连续箱梁的滑行道桥为例,建立了折面梁格模型,分析活载的空间效应、剪力滞效应及横梁受力。结果表明:箱梁分析时常用的采用单梁模型、利用偏载系数的分析方法不能准确反映超宽箱梁的空间受力特征;常用的横梁分析方法亦难以得出真实的横梁受力情况;建立折面梁格模型能够为设计提供准确的受力分析结果,是一种较为实用可靠、适用于超宽箱梁的分析方法。 展开更多
关键词 机场滑行道桥 折面梁格模型 受力分析 飞机 横梁
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龙门式多轴自动锁螺丝设备横梁结构优化 预览 被引量:1
9
作者 刘建春 汤辉煌 +1 位作者 陈雄风 杜欣宇 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第2期146-148,152共4页
为实现龙门式多轴自动锁螺丝设备横梁的轻量化,结合BP神经网络与粒子群优化算法对其横梁进行结构优化。以横梁质量为目标函数,数个关键尺寸为设计变量,变形量及固有频率为约束条件建立数学模型。利用BP神经网络拟合设计变量与约束变量... 为实现龙门式多轴自动锁螺丝设备横梁的轻量化,结合BP神经网络与粒子群优化算法对其横梁进行结构优化。以横梁质量为目标函数,数个关键尺寸为设计变量,变形量及固有频率为约束条件建立数学模型。利用BP神经网络拟合设计变量与约束变量的映射关系,结合已建立的神经网络模型,应用基于Deb可行性规则改进的粒子群算法,在满足约束要求的条件下,寻求各关键尺寸的最优值。优化结果表明,优化后的横梁质量减少29.61%,实现横梁轻量化。 展开更多
关键词 自动锁螺丝设备 横梁 结构优化 BP神经网络 粒子群算法
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龙门加工中心横梁的有限元分析及优化设计 预览
10
作者 陈敏 张华伟 +2 位作者 陈启愉 毛璐瑶 林建新 《机电工程技术》 2018年第4期40-41,119共3页
横梁作为龙门加工中心结构的重要组成部分,其刚度性能直接影响到加工中心的加工精度,因此有必要对其结构进行优化分析。以OptiStruct为分析软件,利用拓扑优化对横梁内板结构进行优化设计,通过优化加强筋的位置和布局,有效地提高了横梁... 横梁作为龙门加工中心结构的重要组成部分,其刚度性能直接影响到加工中心的加工精度,因此有必要对其结构进行优化分析。以OptiStruct为分析软件,利用拓扑优化对横梁内板结构进行优化设计,通过优化加强筋的位置和布局,有效地提高了横梁整体的抗弯刚度和材料使用率,为此类横梁内板的初始设计提供理论和方法依据。 展开更多
关键词 优化设计 横梁 龙门加工中心
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煤矿换绳系统中横梁的优化分析 预览
11
作者 杜建平 《机械管理开发》 2018年第6期76-78,共3页
对横梁进行静力学分析,并通过建立两种类型横梁的三维模型进行仿真分析,求解出横梁最大变形量和最大应力。通过对比不同方案,得出"X型横梁模型具备形变小、比强度及比刚度高等特点"的结论,对以后的换绳系统中横梁设计具备参考价值。
关键词 换绳 横梁 有限元分析
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龙门加工中心移动横梁静动态分析及结构改进 预览 被引量:1
12
作者 鞠家全 任东 +2 位作者 崔德友 刘传进 邱自学 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第1期4-8,共5页
机床移动横梁因自身重力及外加载荷而发生变形,为此,对横梁进行了简化,得到其振动力学模型,理论计算求解出横梁最大变形量和一阶固有频率。对移动横梁进行了三维建模与有限元分析,横梁最薄弱位置位于横梁上下导轨部位,针对最薄弱部位,... 机床移动横梁因自身重力及外加载荷而发生变形,为此,对横梁进行了简化,得到其振动力学模型,理论计算求解出横梁最大变形量和一阶固有频率。对移动横梁进行了三维建模与有限元分析,横梁最薄弱位置位于横梁上下导轨部位,针对最薄弱部位,对横梁上下导轨局部结构进行了改进设计。结果表明,横梁结构理论计算的最大变形量和一阶固有频率与仿真结果相近,优化后的横梁形变减小了10.6%,质量减轻了136kg,轻量化效果明显。为机床其他零部件的优化设计提供了有益的方法参考。 展开更多
关键词 龙门加工中心 横梁 优化设计 轻量化 有限元分析
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车库内氢气扩散和分布状态的数值模拟
13
作者 李云浩 喻源 张庆武 《安全与环境学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1884-1889,共6页
为研究车库内氢气连续性泄漏的浓度分布和聚集状态,采用ICEM-CFD软件建模,利用Fluent软件对氢气连续性泄漏过程进行了模拟。通过分析监测点氢气物质的量分数、氢气分布和可燃性区域体积分数,研究了横梁及其间距(L)、自然通风、通风口... 为研究车库内氢气连续性泄漏的浓度分布和聚集状态,采用ICEM-CFD软件建模,利用Fluent软件对氢气连续性泄漏过程进行了模拟。通过分析监测点氢气物质的量分数、氢气分布和可燃性区域体积分数,研究了横梁及其间距(L)、自然通风、通风口面积(A)对车库内氢气的扩散和分布状态的影响。结果表明:在密闭状态下,无横梁时可燃性区域最小,L=3 m时可燃性区域最大;当A=0.5 m2时,在自然通风的作用下,车库底部氢气物质的量分数明显下降,但车库中部和上部氢气物质的量分数与密闭时相近;当A=1 m2时,虽然初始阶段氢气物质的量分数上升很快,但很快就趋于稳定,监测点氢气物质的量分数均在爆炸下限以下,此时自然通风能够消除氢气爆炸的风险。 展开更多
关键词 安全工程 车库 横梁 泄漏扩散 自然通风 计算流体动力学
镁合金横梁铸件铸造工艺设计及数值仿真分析 预览 被引量:2
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作者 孙浩 周改超 +2 位作者 崔恩强 张旭亮 何凯 《航天制造技术》 2017年第6期26-30,共5页
镁合金横梁铸件材料为ZM5合金,针对其壁薄难充型、易产生缺陷且砂芯中气体难以排出等铸造难点,设计了缝隙式浇注系统,在砂芯中预埋不锈钢出气管并在砂箱两端预留出气孔做为排气系统。利用ProCAST软件对工艺进行数值仿真,成功预测了缺陷... 镁合金横梁铸件材料为ZM5合金,针对其壁薄难充型、易产生缺陷且砂芯中气体难以排出等铸造难点,设计了缝隙式浇注系统,在砂芯中预埋不锈钢出气管并在砂箱两端预留出气孔做为排气系统。利用ProCAST软件对工艺进行数值仿真,成功预测了缺陷,优化了工艺。在改进铸造工艺的基础上成功浇注了横梁铸件,铸件质量良好,没有冷隔、缩孔、缩松等铸造缺陷。 展开更多
关键词 镁合金 横梁 PROCAST 工艺优化
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某型号翻转机横梁断裂原因诊断 预览
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作者 傅飞 黄志来 张庆贺 《装备制造技术》 2017年第11期188-190,共3页
为了获取某型号翻转机横梁断裂事故的原因,首先用有限元法分析排查了结构的静力强度不够这一原因,然后通过分析实际断面发现可能是属于疲劳断裂,通过疲劳强度校核,确诊横梁断裂原因是由于疲劳强度不够,最后提出了改造方案.实践表明改造... 为了获取某型号翻转机横梁断裂事故的原因,首先用有限元法分析排查了结构的静力强度不够这一原因,然后通过分析实际断面发现可能是属于疲劳断裂,通过疲劳强度校核,确诊横梁断裂原因是由于疲劳强度不够,最后提出了改造方案.实践表明改造方案完全有效. 展开更多
关键词 翻转机 横梁 断裂原因 诊断
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600MPa级元宝梁用钢冲压开裂原因分析 预览
16
作者 惠亚军 宁林新 +3 位作者 潘辉 王智权 吴科敏 周娜 《首钢科技》 2017年第4期15-20,共6页
采用OM和SEM等仪器与ABAQUS有限元仿真软件对600MPa级元宝梁用钢冲压开裂原因进行了分析。结果表明,600MPa级元宝梁用钢化学成分、力学性能和冷弯性能均满足标准要求,显微组织为准多边形铁素体与少量珠光体的混合组织,未见异常;开... 采用OM和SEM等仪器与ABAQUS有限元仿真软件对600MPa级元宝梁用钢冲压开裂原因进行了分析。结果表明,600MPa级元宝梁用钢化学成分、力学性能和冷弯性能均满足标准要求,显微组织为准多边形铁素体与少量珠光体的混合组织,未见异常;开裂件断口形貌呈明显鱼骨状,钢板中心分层,两侧分布起源于中心分层并沿同一方向扩展的三角形台阶状断口,不同形貌断口均属于韧性断裂,而断口整体形貌显示材料在断裂前没有发生缩颈过程;利用ABAQUS软件对2种工况下的冲压工艺进行有限元分析,结果显示,先冲压再压边工艺边部应力集中更严重,边部节点应力超过了材料抗拉强度,从而导致撕裂现象的发生。优化冲压工艺后,元宝梁冲压开裂率由50%降至0,边部材料变形均匀,未见缩颈与开裂现象。 展开更多
关键词 600 MPA级 元宝梁 冲压开裂 ABAQUS 仿真分析
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600MPa级Nb-Ti微合金化高成形性元宝梁用钢的开发 预览
17
作者 惠亚军 潘辉 +3 位作者 李文远 刘锟 陈斌 崔阳 《首钢科技》 2017年第3期21-26,共6页
介绍了600MPa级Nb—Ti微合金化高成形性元宝梁用钢的断后伸长率影响因素、合金成分设计和生产工艺设计,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等仪器对组织与析出相进行了分析。结果表明,在不同终轧温度下其力学性能均能... 介绍了600MPa级Nb—Ti微合金化高成形性元宝梁用钢的断后伸长率影响因素、合金成分设计和生产工艺设计,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等仪器对组织与析出相进行了分析。结果表明,在不同终轧温度下其力学性能均能满足技术要求,整卷力学性能波动较小,表现出了较好的力学性能稳定性;微观组织主要为铁素体和少量珠光体,随着终轧温度的降低,铁素体晶粒细化明显。同时,尺寸分布在3-60nm之间的第二相粒子数量增多,细晶强化与析出强化效果均增大;当终轧温度和卷取温度分别为830,600℃时,其力学性能最优,屈服强度和抗拉强度分别达到了536,612MPa,断后伸长率达到了30.5%。同时,0--60℃温度范围内冲击吸收功均保持在125J以上。 展开更多
关键词 600 MPA Nb—Ti微合金化 高成形性 元宝梁
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基于功能截面分解的大型横梁拓扑优化 预览
18
作者 吴凤和 史红亮 +1 位作者 许晓鹏 范俊伟 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1344-1352,共9页
针对复杂载荷工况下横梁等大型三维结构件拓扑优化结果可读性差、无法对结构优化提供有效指导的问题,提出基于功能截面分解的拓扑优化方法。基于力的分解与等效原理,将三维实体分解为三个平面内的二维功能截面,根据各功能截面的受力方... 针对复杂载荷工况下横梁等大型三维结构件拓扑优化结果可读性差、无法对结构优化提供有效指导的问题,提出基于功能截面分解的拓扑优化方法。基于力的分解与等效原理,将三维实体分解为三个平面内的二维功能截面,根据各功能截面的受力方式确定其抗弯或抗扭属性;在此基础上,分别对两个主要承载的功能截面进行二维拓扑优化分析,并综合二维功能截面分析结果完成三维实体的整体拓扑优化,实现了将三维实体拓扑优化问题转化为二维功能截面的拓扑优化问题。以CXK5463车铣加工中心横梁为例,对结构拓扑优化效果进行了验证,仿真实验结果表明,功能截面分解方法可以得到清晰的应力传递路径,在保证横梁静动态特性基本稳定的基础上,横梁减重12.67%,优化效果较为明显。提出的方法可为大型、重型复杂结构件的拓扑优化研究提供借鉴与参考。 展开更多
关键词 拓扑优化 横梁 功能截面 有限元分析
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循环水泵房进水流道横梁的设计及应用 预览
19
作者 赵耀 马晓宇 《内蒙古电力技术》 2016年第4期73-77,共5页
常规的循环水泵房进水流道设计中未使用横梁。本文以某个实际工程为例,介绍了1种新的设计方法,即在循环水泵房进水流道墙壁间加设横梁,在满足流道水流流态稳定、水力损失增加较少等要求的前提下,降低了工程造价。方案实施后设备运行平稳... 常规的循环水泵房进水流道设计中未使用横梁。本文以某个实际工程为例,介绍了1种新的设计方法,即在循环水泵房进水流道墙壁间加设横梁,在满足流道水流流态稳定、水力损失增加较少等要求的前提下,降低了工程造价。方案实施后设备运行平稳,实际工程应用效果表明该方案切实可行。 展开更多
关键词 循环水泵房 进水流道 横梁 物理模型试验 水力损失
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民用飞机客舱地板横梁结构研究 预览 被引量:2
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作者 孙洁琼 《民用飞机设计与研究》 2016年第1期1-4,共4页
客舱地板梁结构是民用飞机机身结构的重要组成部分,其中地板横梁承担着旅客及座椅的载荷,需要分别与地板纵梁、支柱和机身框连接,是比较关键的结构。对典型机型的地板横梁结构形式和材料进行了介绍,并分析优缺点,最后对民用飞机地板横... 客舱地板梁结构是民用飞机机身结构的重要组成部分,其中地板横梁承担着旅客及座椅的载荷,需要分别与地板纵梁、支柱和机身框连接,是比较关键的结构。对典型机型的地板横梁结构形式和材料进行了介绍,并分析优缺点,最后对民用飞机地板横梁结构方案进行了总结。为民用飞机客舱地板梁概念设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 民用飞机 客舱地板梁结构 地板横梁 概念设计 材料
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