现代战争的发展,使得空战的重要性日益突出。各种机载武器、装备的使用对飞机悬挂装置的设计和使用提出了更高的要求。正是在此背景下,本文针对军用战机悬挂装置中的重要部件——挂架,进行了结构强度计算和优化设计方面的研究,并对相关的一些问题进行了详细地分析和讨论。 介绍了飞机挂架的具体结构形式和受载状况,经过理论分析、合理简化,建立了挂架的超静定结构数学模型。给出了在纵列吊耳和防摆止动器约束作用条件下,挂架所受约束反力的一种计算方法,为计算与此类结构相似的超静定约束问题提供了可行的解决方案。采用截面法进行了挂架内力的计算,挂架上任意点应力的计算和强度系数的计算。 用Visual Basic6.0高级语言开发了挂架强度计算软件,实现了挂架强度的交互式计算机辅助分析。该软件采用大多数工程师常用的Office中的Excel功能建立数据文件,在软件运行过程中可直接从已有的Excel文件中读取数据;软件也同样可将计算结果直接保存到Excel文件中。软件可以实现对某一结构进行一组外力或多组外力的强度计算,并且具有自动生成*.txt计算报告文件的功能。 将挂架上最大内应力点所在棱边的特征点的内应力方差作为目标函数,采用复合形方法对一定载荷状态下,挂架外载荷点沿航向的位置及防摆止动器与挂架左、右对称面间的夹角进行了优化设计,并将优化前、后的内应力曲线进行比较,验证了优化方法的可行性、正确性。 本文开发的挂架强度计算软件已在某航空工厂进行实际工程应用,其结果大大地提高挂架强度计算的工作效率和可靠性。结合强度计算软件开展的结构强度优化设计为研制高性能的挂架提供了科学合理的方法。