1 前言
　　在飞机结构设计过程中，因安装、使用，维修等要求不可避免的在机身等位置上布置不同的开口。开口按照尺寸大小可分为大开口、中开口，小开口。对于非主承承力结构的小开口，如蒙皮上的观察孔、梁肋腹板翻边减轻孔等，不破坏结构完整性。中等开口需断开少量长桁，但对于飞机结构整体传力没有太大影响。大开口破坏结构完整性和载荷传递的连续性，而且也是应力集中比较严重和容易疲劳破坏的地方，正确分析开口周围的受力情况并进行补强设计显得尤为关键。
　　本文讨论的是某型飞机主起机轮舱开口的补强设计。由于起落架收起后机轮安放需求，在机身中后部起落架收起位置处布置开口，机轮舱开口见图1。
　　2 开口描述及结构补强设计方案
　　开口位于侧壁板，半径约为660mm，需断开11个长桁。长桁的中断切断了传力路线，此处除了后机身传来的扭矩外还得承受舱门传来的剪力等。为保证开口附近有足够的强度和刚度等，必须对开口进行补强设计。
　　沿着机轮舱开口布置截面具有很强抗弯能力的L型材，并在轮舱开口所在侧壁板的外蒙皮内侧添加等厚的加强蒙皮，侧壁设计侧蒙皮，底部设计圆形底部蒙皮，舱底用L型匝环同时连接侧蒙皮和底部蒙皮。设计三角形角撑板同时连接侧蒙皮和长桁，并加强轮舱开口附近的两个框和周边长桁，同时在开口周围布置加强半框，形成类似“井”字的加强方案，详见图2。
　　3 开口结构强度校核
　　在建立有限元模型过程中，长桁采用Bar单元，壳体结构采用shell。框缘条采用Bar，腹板采用shear penal。固定有限元模型端面的框，在另一端面添加载荷。
　　通过有限元分析可以得出以下结论：
　　（1）从米塞斯应力图3中可以看出圆形下凹的舱底几乎不能传递轴向力和剪切力，舱壁和舱底仅起着维持外形的作用。由此，在方案中必须把轮舱作为开口处理。
　　（2）应力集中区域主要是在轮舱开口位置处，由于加强蒙皮和沿开口方向的L角材的存在，减小了应力集中，起到了补强作用。
　　（3）通过对比开口处节点位移数据可知，此开口刚度也满足设计要求。
　　4 结论
　　本文描述了某型飞机轮舱开口形式及其补强分析方案，并从静强度和刚度两个方面对加强方案进行了校核。由于时间关系，未从疲劳、耐久性及损伤容限等方面考虑进行进一步优化，以后会进行设计改进。
　　参考文献
　　[1] 《飞机设计手册》总编委会. 飞机设计手册[M]. 北京；航空工业出版社，2000.
　　[2] 魏志毅. 飞机零件设计[M]. 北京；航空工业出版社，1995.