飞机休息舱顶灯CAD/CAE实验

    0 引言

    自1917年美国在其使用的DH-4B飞机上开始使用单一白炽灯，以后照明灯数目和种类逐渐增加。1931年美国C-4飞机上应用导光体照明。二战后1940年开始用荧光照明。五十年代西方国家大多数工作是进行红光照明系统中的照明方式进行改进，对照明亮度和照明光色可调性的研究和改进。后来引起座舱照明使用场致发光，如本迪斯公司C-130B和美国F-4。在环境污染严重，保证可持续发展成为全世界探讨和研究的重要课题时代，LED的诞生改变了照明产业的格局，成功应用在飞机照明领域。后来相继发展了很多智能照明方法和手段。

    飞机座舱照明面临着一系列错综复杂、相互交织的矛盾。随着矛盾问题的出现，相应解决问题的方法和手段层出不穷。而CAD、CAE软件作为辅助设计手段，不仅提高工作效率还可以保证可靠性、精确性。本文针对一种飞机休息舱顶灯的研制，采用CATIA软件对舱顶灯进行结构设计与分析，得到的结果符合设计指标要求。

    1 飞机休息舱顶灯结构设计

    设计参考标准包括国军标GJB2020-1994《飞机内部和外部照明通用规范》、GJB2020A-2012《飞机内部和外部照明设备通用规范》、GJB455-1988《飞机座舱照明基本技术要求及测试方法》等。航标HB6430-1990《飞机照明设备安装通用规范》、《飞机照明颜色和信号颜色通用要求》等。

    1.1 组成

    休息区舱顶灯由灯罩安装板、灯罩、反光板部件、印制导光板、底盖、连接器及印制板灯组成。光源印制板部件贴装在灯罩安装板内侧壁，灯罩、印制导光板依次装在灯罩安装板内，反光板部件置于印制导光板上;控制印制板部件通过螺钉固定在底盖上，连接器固定在底盖上，底盖通过螺钉固定在灯罩安装板上。其结构特点是:装配和维修方便。需要时，采用通用螺刀，拆去4个安装螺钉，将连接器断开，便可对产品进行更换。

    图1 舱顶灯CATIA三维图

    设计过程中涉及考虑以下几点问题：

    (1)圆角

    灯罩安装板不论内、外表面的转折处均应设计成圆角，这样不但机械强度高，外观漂亮，通常为R1或者R2尺寸。灯罩与灯罩相合部位采用相同圆角尺寸相合。

    (2)壁厚

    灯罩安装板壁厚均匀、厚薄适当且不应有突变，厚薄不同的部位应逐渐过渡。厚度即满足支撑强度要求，又满足轻质要求。灯罩安装板等主要支撑部件一般采用铝合金材料。