● 摘要
中央翼盒是机翼的主要承力结构，由前梁、后梁、端部翼肋、内部翼肋、上下壁板组成。中央翼盒承受机翼传来的载荷，同时也承担着飞机油箱的工作。本文对CJ818飞机中央翼盒进行金属结构设计以及复合材料结构设计。 根据结构设计原理，文章首先分析了机翼结构所受载荷以及载荷的传递，为分析中央翼盒结构的受载做准备。其次对中央翼盒进行金属结构设计，包括前梁、后梁、上、下整体壁板、左、右端部翼肋、内部翼肋尺寸和形状设计以及各个部件的连接设计，并计算各个部件的失稳临界应力，用PATRAN 软件建立有限元分析模型, 利用NASTRAN 分析软件对中央翼盒金属结构进行强度校核。 由于复合材料具有比强度高、比刚度大、成型工艺性好及其材料的可设计性等性能，被广泛应用于飞机结构设计。本文对中央翼盒进行复合材料结构设计，选用准网格法对各个部件进行铺层设计，并利用NASTRAN/PATRAN软件对中央翼盒复合材料结构进行强度校核，根据复合材料结构设计原则对铺层设计进行优化。最后，以重量为目标函数，分别对金属结构中央翼盒以及复合材料结构中央翼盒进行优化设计，进一步结构减轻重量，并对优化后的设计方案进行强度校核，并对优化后中央翼盒结构进行稳定性分析，确保中央翼盒结构的稳定性。为我国大飞机中央翼盒结构设计做一些探索性的工作。