[发明专利]一种地板横梁结构

说明书

一种地板横梁结构定位在飞机的气密地板与气密端框的连接部处，该地板横梁结构包括第一型材构件和第二型材构件，其构造成的结构抵接气密地板的纵梁与气密端框的立柱；连接角材构件，该连接角材构件具有内侧和外侧，外侧固定地接合第一型材构件和第二型材构件；以及多个角盒，这些角盒固定地安装在连接角材构件的内侧中。

技术领域

本发明属于飞机结构的机身结构领域,并且具体地涉及一种民用飞机气密地板与端框连接处的带角盒的地板横梁结构。

背景技术

在民用飞机中，机身结构通常包括隔框和地板结构，隔框和地板结构是机身结构的重要组成部分，其为飞机客舱提供气密与维形。一般而言，地板结构的气密板不直接安装至端框，因为会产生疲劳问题和气密性问题。为此，地板结构通常还包括横梁和纵梁。横梁两端一般固定于机身的隔框，纵梁搭接在横梁上，气密板安装在纵、横梁组成的支撑结构上。此外，飞机还包括立柱，这些立柱沿垂直方向为端框结构提供支撑。

目前，在飞机的主起舱后部，水平气密地板与垂直气密端框的连接角部在气密载荷作用下由于协调变形会产生疲劳问题。因此，实际设计中，在气密地板与端框连接处布置了地板横梁结构，用以承受气密地板和气密端框所传递的气密载荷，并提供密封的作用。常规的横梁的截面形状包括C形、工字形等。这些类型的横截面保证了地板横梁能够承受气密地板与气密端框之间的气密载荷与其余载荷。

由于地板横梁与相邻结构(即地板纵梁与端框立柱)的刚度不匹配，导致在相邻结构变形所造成的强迫位移作用下，往往地板横梁在L或T型部位的三角区域(结构设计领域也称为R区)处的应力非常高，即使更换为疲劳性能更好的材料，也无法解决该处疲劳问题。

目前，部分机型通过增加重量和成本、降低工艺性和维修性的方式来解决该问题，对地板纵梁与端框立柱采用了整体机加工的形式。但这种方式仍然不可避免地有着较高的加工成本，并且不便于维修。

因此，目前期望有一种横梁结构，能够以较低的加工成本来方便地提高地板横梁局部刚度。

发明内容

为了解决在气密地板与气密端框的连接部处的地板横梁结构容易发生疲劳问题且不便于维修的缺点，本发明设计了一种采用型材构件与钣弯件组合而成的地板横梁结构。在立柱与地板纵梁转角处安装机加角盒结构，提高地板横梁局部刚度，降低地板横梁R区应力。此外，这种横梁结构加工成本低，装配工艺性好，维修性能好。

具体地，这种地板横梁结构定位在飞机的气密地板与气密端框的连接部处，并且包括：第一型材构件和第二型材构件，这两种构件分别构造成抵接气密地板的纵梁与气密端框的立柱；连接角材构件，其具有内侧和外侧，外侧固定地接合第一型材构件和第二型材构件；以及多个角盒，这些角盒固定地安装在连接角材构件的内侧中。

优选地，第一型材构件和/或第二型材构件具有翻边，以承受气密地板和气密端框所传递的气密载荷。

优选地，第一型材构件和第二型材构件具有相同的结构。

在本发明的实施例中，连接角材构件是L型连接角材。

进一步地，连接角材构件在气密地板与气密端框之间进行密封。

优选地，角盒的数量与气密地板的纵梁的数量相匹配，以在地板横梁结构与纵梁抵接的各个区段处提供局部支撑，改善局部刚度。

在本发明的实施例中，角盒通过螺接来相对于连接角材构件固定。

优选地，连接角材构件由钛合金材料制成。