大型飛機(jī)U形加筋長桁壁板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

大型飛機(jī)U形加筋長桁壁板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要本論文旨在結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)的研究成果與復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì)的共用原則，使用CATIA軟件建模設(shè)計(jì)一種特殊的飛機(jī)長桁結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算以及工藝部門反饋的結(jié)果來論證該壁板設(shè)計(jì)的可行性和實(shí)用性。關(guān)鍵詞：U形截面長桁；方向舵壁板；加筋長桁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；復(fù)合材料StructuralDesignforSkinwithUShapeStringersAbstractThispaperaimstouseCATIAsoftwaretomodelanddesignaspecialaircrafttrussstructurebasedontheresearchresultsathomeandabroadandthecommonprincipleofcompositelaminatedesign,anddemonstratethefeasibilityandpracticabilityofthepaneldesignaccordingtotheresultsofstrengthcalculationandprocessdepartmentfeedback.Keywords:SkinwithUshapestringers;RudderPanel;CompositesDesign目錄1緒論 11.1本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 11.2課題的研究背景 11.3論文研究的主要內(nèi)容 32U形長桁壁板總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原則 42.2復(fù)合材料壁板構(gòu)型的選擇 52.3計(jì)算機(jī)建模與作圖過程 102.4輸出結(jié)果 173U形長桁壁板力學(xué)分析 183.1計(jì)算機(jī)模型分析 183.2輸出結(jié)果 184U形長桁壁板材料與制造工藝 194.1工藝性要求設(shè)計(jì) 194.2模具選擇 194.3其他需要注意的設(shè)計(jì) 195U形長桁壁板材料與制造工藝 215.1簡述 215.1技術(shù)原理 215.2材料選擇 225.3制造工藝 226結(jié)論 2參考文獻(xiàn) 26謝辭 27附錄 28緒論1.1本設(shè)計(jì)的目的、意義及應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求從人類歷史上第一架飛機(jī)“飛行者一號(hào)”所采用全木制、橋梁衍架式雙機(jī)翼,談不上有機(jī)身的簡陋結(jié)構(gòu),到第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期的懸臂式機(jī)翼和硬殼式機(jī)身，再到第二次世界大戰(zhàn)前后多種結(jié)構(gòu)井噴式呈現(xiàn)。隨著時(shí)間推移，二十一世紀(jì)以來，世界范圍內(nèi)復(fù)合材料市場飛速增長。在航空領(lǐng)域中，現(xiàn)在大多數(shù)的飛機(jī)選擇采用復(fù)合材料來使飛機(jī)結(jié)構(gòu)達(dá)到重量更輕、強(qiáng)度更強(qiáng)。復(fù)合材料當(dāng)然影響了飛機(jī)結(jié)構(gòu)的布局?，F(xiàn)如今復(fù)合材料的成本十分高昂，所以需要新型的結(jié)構(gòu)形式來使得復(fù)合材料在收益方面取得最大化。1.2課題的研究背景1.2.1飛機(jī)結(jié)構(gòu)概念飛機(jī)結(jié)構(gòu)布局在一定程度上取決于所用的結(jié)構(gòu)材料.在確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案之前,需要有備選方案。在某些情況下,有必要比較多種不同材料的設(shè)計(jì)方案,以便于最終決定采用哪種材料。飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮的是重量輕,成本低,通常需要權(quán)衡這兩方面,以獲得滿意的設(shè)計(jì)方案。重量和成本都是材料性能,以及完成結(jié)構(gòu)部件細(xì)節(jié)制作和裝配的生產(chǎn)過程的函數(shù)。因此,最好的方案應(yīng)該是:當(dāng)昂貴的輕質(zhì)材料相關(guān)成產(chǎn)成本低于廉價(jià)材料,或者重量因素在全壽命周期內(nèi)的影響占要導(dǎo)地位時(shí),飛機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用昂貴的輕質(zhì)材料制造。飛機(jī)結(jié)構(gòu)采用的兩種不同類型基本材料為:金屬材料和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。雖然有很多金屬材料用于飛行器上,然而用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)和相關(guān)部件中的主要有以下三類：（a）鋁合金（輕質(zhì)合金）：為了獲得合適的飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料，鋁與其他一些金屬，如鎂，當(dāng)然更多的是與鋅、銅形成合金。正在研發(fā)的鋁鋰合金是一種重量更輕、強(qiáng)度更大、剛度更好的材料，但也昂貴得多，而且不易獲得。鋁合金的密度低，擁有滿足特殊需要的優(yōu)良性能范圍，加上人們熟知的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和在役性能，是應(yīng)用最廣泛的飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料。（b）鈦合金：鈦的密度是鋁合金的1.58倍，在一些應(yīng)用場合采用純鈦形式，而更多時(shí)候，鈦與鋁和釩形成合金。鈦合金的強(qiáng)度/密度比高于相應(yīng)的鋁合金，但是彈性模量/密度比卻比較小。高溫時(shí)，鈦合金的強(qiáng)度性能優(yōu)于輕合金，且鈦合金不易腐蝕。（c）鋼：鋼的可用性能范圍很寬，比輕合金和鈦合金有更高的強(qiáng)度。鋼的密度大約是鋁的2.8倍，因此鋼主要用于高在和、要求尺寸緊湊的部件。有些鋼還耐腐蝕。復(fù)合材料由兩種性質(zhì)不同的成分組成，不同成分在材料的內(nèi)部并沒有融成一體，這點(diǎn)與金屬材料不同。用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，其中一種成分是纖維材料，用它來加強(qiáng)另一種成分基體材料。雖然纖維可能不長且長短不一，但多數(shù)情況采用長纖維按照特定的方向排列，以滿足所需的強(qiáng)度性能。最常用的加強(qiáng)纖維有：1．碳纖維（石墨）；2．玻璃纖維；3．芳香族聚酰胺纖維（芳綸），例如，凱芙拉（Kevlar）。在其他纖維中，應(yīng)用較多的是硼纖維和金剛砂。基體材料可以是陶瓷材料，但在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多的基體材料是：1．熱固性樹脂，截至目前應(yīng)用最為廣泛，包括聚酯、聚酰胺和環(huán)氧配方。2．熱塑性樹脂，優(yōu)點(diǎn)很多且應(yīng)用日益廣泛。3．金屬，如鋁合金。用纖維增強(qiáng)樹脂基體的材料通常被稱為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）。值得一提的是，木材實(shí)際上是一種天然纖維增強(qiáng)材料。現(xiàn)在它的應(yīng)用僅限于小型簡易飛機(jī)上，因?yàn)槟静牡膭偠认鄬?duì)較低、易變形，而且木材易受環(huán)境（如水分）的影響。1.2.2飛機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)字化設(shè)計(jì)飛機(jī)產(chǎn)品數(shù)字化技術(shù)是20世紀(jì)80年代后期以來,隨著CAD/CAM技術(shù)\計(jì)算機(jī)信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,以美國為首的西方發(fā)達(dá)國家開始研究并且首先采用的一種技術(shù).這項(xiàng)技術(shù)以全面采用數(shù)字化產(chǎn)品的定義、數(shù)字化與裝配、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，并行工程和虛擬制造技術(shù)為主要標(biāo)志，從根本上改變了傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造模式，大幅度提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)水平。美國波音777飛機(jī)的飛機(jī)機(jī)制，由于全面采用該項(xiàng)新技術(shù)，使得研制周期縮短50%。出錯(cuò)返工率減少75%，成本降低25%。成為數(shù)字化技術(shù)在飛機(jī)研制中應(yīng)用的標(biāo)志和里程碑。由于復(fù)合材料工藝特點(diǎn)造成設(shè)計(jì)制造具有獨(dú)特性，飛機(jī)復(fù)合材料數(shù)字化技術(shù)與飛機(jī)金屬零件數(shù)字化技術(shù)既有一定的相同性，又具有很大差異。復(fù)合材料構(gòu)件數(shù)字化設(shè)計(jì)是基于復(fù)合材料設(shè)計(jì)/制造軟件平臺(tái)，按照復(fù)合材料的特點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合材料構(gòu)件數(shù)字化建模。復(fù)合材料設(shè)計(jì)/制造軟件是專用于復(fù)合材料構(gòu)件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的軟件，目前應(yīng)用廣泛的有美國Vistagy公司的FiberSIM軟件和CATIA軟件中的Composite模塊。Composite模塊與CATIA中的Part，Drawing等模塊一樣，與CATIA的體系結(jié)構(gòu)完全集成，而FiberSIM軟件也能完全集成到CATIA，UG，Pro/E等三維造型軟件中。不管是FiberSIM還是CATIAComposite軟件，都提供了設(shè)計(jì)復(fù)合材料構(gòu)件所必需的功能。波音787飛機(jī)項(xiàng)目中，法國達(dá)索公司還專門在波音公司應(yīng)用的CATIA軟件中開發(fā)了復(fù)合材料不見專用數(shù)字化定義模塊。復(fù)合材料構(gòu)件采用專用復(fù)合材料構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)后，將產(chǎn)品的數(shù)字化定義向全球合作伙伴發(fā)放，保證了復(fù)合材料構(gòu)件數(shù)據(jù)的唯一性和準(zhǔn)確性。1.3論文研究的主要內(nèi)容本論文主要介紹一種用于飛機(jī)尾翼方向舵的新型復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)，對(duì)該壁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模設(shè)計(jì)并且進(jìn)行簡單分析。2U形長桁壁板總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原則復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則，除了已經(jīng)討論過的連接設(shè)計(jì)原則和層合板設(shè)計(jì)原則外，尚需要遵循滿足強(qiáng)度和剛度的原則。滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)之一。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與金屬在滿足強(qiáng)度，剛度和總原則是相同的，但由于材料特性和結(jié)構(gòu)特性與金屬有很大差別，所以復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度、剛度的原則上還有別于金屬結(jié)構(gòu)。（1） 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)一般采用按使用載荷設(shè)計(jì)、按設(shè)計(jì)載荷校核的方法。使用載荷是指正常使用中可能出現(xiàn)的最大載荷，在該載荷下結(jié)構(gòu)不應(yīng)產(chǎn)生參與變形。設(shè)計(jì)載荷是指設(shè)計(jì)中用來進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的載荷，在該載荷下結(jié)構(gòu)剛開始或接近破壞。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是按載荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，也是按設(shè)計(jì)載荷進(jìn)行強(qiáng)度校核的。設(shè)計(jì)載荷與使用載荷的比值為安全系數(shù)。（2） 按照使用載荷設(shè)計(jì)時(shí)，采用使用載荷所對(duì)應(yīng)的許用值成為使用的許用值；按照設(shè)計(jì)載荷校核時(shí)，采用設(shè)計(jì)載荷鎖對(duì)應(yīng)的許用值，成為設(shè)計(jì)許用值。許用值是計(jì)算中允許采用的性能值，由一定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。使用許用值與設(shè)計(jì)許用值由相同環(huán)境條件下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得到。使用許用值根據(jù)基體微裂紋、沖擊后壓縮強(qiáng)度、缺口強(qiáng)度或者疲勞等因素的試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析確定；設(shè)計(jì)許用值按照環(huán)境條件下破壞的試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析確定。當(dāng)材料的模量和強(qiáng)度等性能值隨溫度、濕度變化較大時(shí)，可以按照溫度、濕度范圍分別確定使用許用值和設(shè)計(jì)許用值。許用值的數(shù)值基準(zhǔn)分A基準(zhǔn)值和B基準(zhǔn)值兩種。對(duì)主承力結(jié)構(gòu)或單傳力結(jié)構(gòu)往往采用A基準(zhǔn)值，對(duì)多傳力結(jié)構(gòu)或破損安全結(jié)構(gòu)往往采用B基準(zhǔn)值。A基準(zhǔn)值是指一個(gè)性能極限值，即在95%置信度下至少有99%數(shù)值群的性能高于此值。B基準(zhǔn)值是指一個(gè)性能極限值，即在95%置信度下至少有90%數(shù)值群的新能高于此值。（3） 復(fù)合材料失效準(zhǔn)則只適用于復(fù)合材料的單層。在未規(guī)定使用某一失效準(zhǔn)則時(shí)，一般采用蔡——胡失效準(zhǔn)則，切正則化相互作用系數(shù)未規(guī)定時(shí)也采用-0.5。（4） 有剛度要求的一般補(bǔ)位，材料彈性常數(shù)的數(shù)據(jù)可以采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值，而有剛度要求的重要部位需要選取B基準(zhǔn)值。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鋪層設(shè)計(jì)原則：一般原則纖維方向沿主應(yīng)力方向布置；為簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度分析工作，工程上常用的纖維方向?yàn)?°、45°、135°和90°，0°方向沿平面主要載荷方向布置；選擇結(jié)構(gòu)最有效率的方案，比如采用夾層板承載彎矩；設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)考慮制造工藝限制因素；作為一般的設(shè)計(jì)原則，對(duì)自動(dòng)鋪帶的制造方式，材料要選用單向帶；設(shè)計(jì)過程中要考慮修理問題，比如考慮緊固件的替換修理。鋪層對(duì)稱原則不對(duì)稱處盡量在中間面。鋪層均衡原則每一個(gè)45°鋪層對(duì)應(yīng)一個(gè)135°鋪層，0°和90°不作要求。45°45°45°45°45°45°90°90°90°90°90°90°135°135°135°135°135°135°0°0°45°45°0°0°45°45°0°0°中面（中性軸）90°90°90°0°0°135°135°0°0°135°135°0°0°135°135°90°90°135°135°135°135°45°45°90°90°90°90°45°45°45°45°好好可接受可接受避免避免表2-1鋪層規(guī)則示例表2.2復(fù)合材料壁板構(gòu)型的選擇T形加強(qiáng)壁板優(yōu)點(diǎn)：制造簡單；與框和肋配合簡單；容易穩(wěn)定在框（機(jī)身）或肋（機(jī)翼或尾翼）上。缺點(diǎn)：彎曲效率低；為了防止分層，需要包邊；在軸向載荷作用下，邊緣扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差。圖2-1T形壁板示意圖球頭加強(qiáng)壁板優(yōu)點(diǎn)：抗彎性能好；與框和肋配合良好。缺點(diǎn)：拼接困難；因?yàn)樾枰獕壕o球頭，所以制造困難。圖2-2對(duì)稱球頭壁板示意圖圖2-3非對(duì)稱球頭壁板示意圖帽形（或泡形）加強(qiáng)壁板優(yōu)點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定；雙蒙皮的凸緣允許加強(qiáng)件之間的距離更遠(yuǎn)。缺點(diǎn)：與框和肋配合（需要用緊固件或膠結(jié)）困難；拼接非常困難；帽內(nèi)底容易積水。圖2-4帽形加強(qiáng)壁板示意圖J形加強(qiáng)壁板優(yōu)點(diǎn)：與框和肋配合簡單；雙蒙皮凸緣提高剝離強(qiáng)度和后屈強(qiáng)度。缺點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；與T形相比，制造困難。圖2-5J形加強(qiáng)壁板示意圖I形加強(qiáng)壁板優(yōu)點(diǎn)：對(duì)稱載荷面改善扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性；雙凸緣提高剝離強(qiáng)度和后屈強(qiáng)度。缺點(diǎn)：制造比較困難；由于凸緣窄，拼接困難；與框和肋配合困難。圖2-6I形加強(qiáng)壁板示意圖蜂窩壁板優(yōu)點(diǎn)：重量輕；穩(wěn)定性好；成本低；抗聲疲勞性能好。缺點(diǎn)：吸濕；邊緣和開口處必須封閉；損傷容限性能差。圖2-7蜂窩加強(qiáng)壁板示意圖（7）正交格柵壁板（格柵由復(fù)合材料和合成材料窄條構(gòu)成）優(yōu)點(diǎn)：框和桁條具有結(jié)構(gòu)連續(xù)性；允許自動(dòng)加工，成本低。缺點(diǎn)：拼接困難；蒙皮和格柵的膠結(jié)需要仔細(xì)設(shè)計(jì)；檢測困難（質(zhì)量保證和/或分層損傷）。圖2-8正交格柵壁板示意圖（8）等網(wǎng)格格柵壁板（格柵由復(fù)合材料和合成材料窄條構(gòu)成）優(yōu)點(diǎn)：損傷容限和破壞——安全性能優(yōu)異；結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性；允許自動(dòng)加工，成本低。缺點(diǎn)：開口周圍加強(qiáng)困難，需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)；連接和拼接困難；需要特殊設(shè)計(jì)才能使纖維連續(xù)地通過交叉點(diǎn)（無錯(cuò)接）；需要對(duì)蒙皮和格柵的結(jié)合面進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計(jì)，以提高其沖擊損傷阻抗。圖2-9等網(wǎng)格格柵壁板示意圖由于機(jī)型的特殊性，其方向舵需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。方向舵蒙皮分為左蒙皮和右蒙皮，由于左右蒙皮設(shè)計(jì)載荷的不同導(dǎo)致蒙皮的厚度不同。為了支撐蒙皮，并且考慮制造工藝和成本，所以采用一種特殊的加筋壁板：U形加筋壁板優(yōu)點(diǎn)：長桁數(shù)量多；節(jié)省重量；載荷傳遞平穩(wěn)；制造成本低。缺點(diǎn)：與框和肋的配合困難。圖2-10U形壁板示意圖2.3計(jì)算機(jī)建模與作圖過程用給定的外形面和骨架模型的站位面作為外部參考確定基本架構(gòu)。在工作樹中按照構(gòu)造幾何下分點(diǎn)線面草圖輔助平面進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。對(duì)外形面進(jìn)行修飾,將修飾后的外形面作為復(fù)合材料設(shè)計(jì)（CPD）模塊的鋪貼面

圖2-11建模操作流程使用gridpanel設(shè)計(jì)鋪層坐標(biāo)系與鋪層網(wǎng)格并設(shè)定鋪層厚度過度比例。圖2-12建模操作流程使用grid功能進(jìn)行網(wǎng)格內(nèi)鋪層厚度設(shè)計(jì)，隨后利用gridvirtualstacking按照鋪層原則設(shè)計(jì)鋪層順序。使用堆疊功能自動(dòng)會(huì)生成ramsupports。圖2-13建模操作流程進(jìn)入Iso-thicknessAreaGroup功能，點(diǎn)擊GridVirtualStaking不同厚度部分，使其分為多個(gè)厚度區(qū)域隨后創(chuàng)建JunctionLines幾何圖形集，將各區(qū)域契合點(diǎn)進(jìn)行連接。圖2.-14建模操作流程使用CreateSolidfromIso-thiknessArea功能，選擇剛才創(chuàng)建的區(qū)塊組以及過渡線生成零件的AreaTopSurface。圖2-15建模操作流程切換到零件設(shè)計(jì)模塊，通過厚曲面功能往外偏移TopSurface，生成零件幾何體。圖2-16建模操作流程采用分割指令以鋪貼面作為分割元素，由外向內(nèi)分割零件幾何體。最后通過修飾零件邊界得到基本蒙皮壁板。圖2-17建模操作流程對(duì)已經(jīng)建好的蒙皮壁板進(jìn)行外展延伸修飾以用于分割實(shí)體。圖2-18建模操作流程構(gòu)思好長桁邊界,規(guī)定長桁立邊與剪口高度。圖2-19建模操作流程用長桁占位面與外形面相交得到的曲線掃略出曲面,該曲面作為立筋/立邊的基礎(chǔ)曲面。發(fā)布的壁板面與立邊、減口定高曲面分別在該基礎(chǔ)曲面上相交得到限位曲線、定高曲線。圖2-20建模操作流程利用曲線上的折點(diǎn)以點(diǎn)-角度在基礎(chǔ)曲面上作出立筋輪廓折線。圖2-21建模操作流程用折線掃略出立筋外形曲面用以分割實(shí)體模型。圖2-22建模操作流程用立筋基礎(chǔ)面進(jìn)行復(fù)合材料鋪層，生成零件幾何體后進(jìn)行厚度和底邊的修飾得到長桁立筋。圖2.-23建模操作流程用同樣方法在下一長桁占位平面處創(chuàng)建立邊曲面以及立邊外形分割曲面。并且將長桁兩條立筋和底面通過修剪成為長桁鋪貼曲面。圖2-24建模操作流程將生成的長桁零件幾何體與立筋幾何體裝配生成一條U形長桁。圖2-25建模操作流程設(shè)計(jì)時(shí)將立筋和單條長桁一體建模，將長桁與蒙皮壁板分開設(shè)計(jì)建模。2.4輸出結(jié)果初步設(shè)計(jì)建模結(jié)果可作為該型號(hào)飛機(jī)方向舵壁板基本樣式，后續(xù)可根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果以及工藝部門制造要求進(jìn)行細(xì)節(jié)更改，包括對(duì)壁板厚度、后緣隨形件的更改。3U形長桁壁板力學(xué)分析3.1計(jì)算機(jī)模型分析利用MSCPatran&Nastran軟件對(duì)U形加筋壁板進(jìn)行分析，在一個(gè)長564mm，寬540的平板上布置3-5根U形長桁，U形長桁之間距離分別為180mm，141mm，113mm，腹板立邊高度25mm。同時(shí)在同樣的平板上布置3根T形長桁作為對(duì)照組進(jìn)行分析。有限元模型中蒙皮和筋條、緣條均用殼元模擬，緣條與蒙皮共節(jié)點(diǎn)。加載端兩端固支，左端蒙皮所有節(jié)點(diǎn)施加250N的節(jié)點(diǎn)力，兩側(cè)邊約束所有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。材料選用某國產(chǎn)碳纖維單向帶預(yù)浸料，加筋壁板各零件單元屬性見表3.1-1。所有的模型均采用相同的邊界條件和單元屬性。Tab.3.1-1ElementpropertiesforFEM零件鋪層數(shù)量鋪層厚度鋪層順序蒙皮121.8[45/0/90/45]sT形腹板142.1[45/0/90/0/45]sT形緣條71.05[45/0/90/0/45]U形腹板142.1[45/0/90/0/90/0]s表3-1有限元模型單元屬性3.2輸出結(jié)果其有限元計(jì)算結(jié)果匯總見表3.2-1。Tab.2SummarizationofFEMresults加筋形式T形長桁3根U形長桁4根U形長桁5根U形長桁最大位移(mm)1.151.481.411.40一階屈曲特征值1.030.751.161.73有限元重量（Kg）1.120.991.031.08表3-2計(jì)算結(jié)果匯總從表可以看出，在相同的受載情況下，4根U形長桁組成的加筋壁板就能達(dá)到與3根T形長桁組成的加筋壁板相近的屈曲穩(wěn)定性要求，而重量卻比T形加筋壁板輕了8%。內(nèi)容內(nèi)容出自于萍，孫銀寶，龔偉明：《基于參數(shù)化的復(fù)合材料整體加筋壁板設(shè)計(jì)》[M]，中航通飛研究院。4U形長桁壁板詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1工藝性要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮的工藝性要求工藝性包括制造工藝性和裝配工藝性。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)方案的選取和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)對(duì)工藝性的好壞也有重要影響。主要應(yīng)該考慮的工藝性要求如下：（1） 結(jié)構(gòu)的拐角應(yīng)該具有較大的圓角半徑，避免在拐角處出現(xiàn)纖維斷裂、富樹脂、架橋等缺陷。（2） 對(duì)于外形復(fù)雜的復(fù)合材料構(gòu)件設(shè)計(jì)，應(yīng)該考慮制造工藝上的難易程度，可以采用合理的分離面分成兩個(gè)或者兩個(gè)以上構(gòu)件；對(duì)于較大曲率的曲面應(yīng)該采用織物鋪層；對(duì)于外形突變處應(yīng)該采用光滑過渡；對(duì)于壁厚變化應(yīng)該避免突變，可以采用階梯形變化。（3） 構(gòu)件的表面質(zhì)量要求較高時(shí)，應(yīng)該使該表面為貼模面，或者在可加均壓板的表面加均壓板，或分解結(jié)構(gòu)件使該表面成為貼模面。（4） 結(jié)構(gòu)件的兩面角應(yīng)該設(shè)計(jì)成直角或者鈍角，一面出現(xiàn)富樹脂、架橋等缺陷。（5） 復(fù)合材料的壁厚一般應(yīng)該控制在7.5mm以下。對(duì)于壁厚大于7.5mm的構(gòu)件，除了必須采取相應(yīng)的公益措施以保證質(zhì)量外，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低力學(xué)性能參數(shù)。（6） 機(jī)械連接區(qū)的連接板盡量在表面鋪貼一層織物鋪層。（7） 為了減少裝配工作量，在工藝上可能的條件下應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)成整體件，并采用鞏固化工藝。（8）在詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮好所用鉚釘?shù)男吞?hào)規(guī)格，以及確定好鉚釘與零件的釘邊距。一般情況下按照（2.5D+1）設(shè)置釘邊距，D為鉚釘直徑。（9）在不影響結(jié)構(gòu)承載能力的情況下需要適當(dāng)增加開孔，一般規(guī)定為不超過邊距的三分之一，盡量能夠使裝配或是維修人員用手持器械通過。（10）為了方便維修，設(shè)計(jì)時(shí)將壁板上用于拆卸的部分改為口蓋，并且不鋪設(shè)長桁。4.2模具選擇在設(shè)計(jì)時(shí)，盒體零件若需要使用陰模加工，那么在設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)該考慮避免出現(xiàn)閉角。閉角會(huì)妨礙脫模，若是采用組合模形式則可以完成工藝加工。但是由于模具成本較高，除非必要的情況，一般不考慮采用組合模的加工形式。4.3其他需要注意的設(shè)計(jì)防雷擊設(shè)計(jì)：出于飛行時(shí)候的安全考慮，方向舵內(nèi)需要設(shè)計(jì)引雷銅網(wǎng)。同時(shí)也要注意鉚釘之間的距離，防止出現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象。減重設(shè)計(jì)：在一些基本不承載的位置應(yīng)當(dāng)適當(dāng)開孔以減輕零件自身的重量。也應(yīng)該減少不承受主要載荷部位的厚度。轉(zhuǎn)軸余量設(shè)計(jì)：方向舵面在沿著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要保證前緣蒙皮開口不能夠露出尾翼垂直安定面。自由邊維形支撐設(shè)計(jì)：壁板在沒有肋支撐的部位應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)翻邊避免產(chǎn)生自由邊。5U形長桁壁板材料與制造工藝5.1簡述一個(gè)復(fù)合材料構(gòu)件的制造，從下料，鋪層，固化，切割，檢測到最后裝配，要經(jīng)歷極其繁多的工序和操作。傳統(tǒng)復(fù)合材料構(gòu)件制造過程中各工序都由人工完成，下料和鋪放過程中采用下料樣板和鋪疊樣板來保證預(yù)切料的形狀和鋪層的定位。先進(jìn)的復(fù)合材料構(gòu)件制造流程從原材料開始直至通過裝配得到最終的零件，包含以下幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。1，下料：建材俗稱下料，是根據(jù)設(shè)計(jì)的鋪層展開圖采用數(shù)字化下料設(shè)備或者手工用刀片按下料樣板將合格的預(yù)浸料切割成鋪層幾何形狀的工序，一般要求下料的角度誤差在正負(fù)1度。2，鋪放：是將下好的預(yù)浸料，按照預(yù)先定義的鋪層順序制備復(fù)合材料構(gòu)件預(yù)成形體的工序。一般來講，比較簡單的零件是先把預(yù)浸料按照順序鋪疊成平板，然后放在模具內(nèi)。若是形狀比較復(fù)雜的零件，都采用在成形模具上直接鋪疊的方式?？梢圆捎玫膸追N鋪放形式包括自動(dòng)鋪帶，自動(dòng)鋪絲和手工鋪放。3，固化：鋪疊完的預(yù)成形體，經(jīng)壓實(shí)，切邊，稱重，抽真空后進(jìn)行固化成形。固化通常是在熱壓罐或固化爐中進(jìn)行，將構(gòu)件的疊層塊及吸膠材料等輔助材料構(gòu)成真空吸膠系統(tǒng)，置于熱壓罐或固化爐中并進(jìn)行升溫，加壓。4，機(jī)械加工：去除材料余量，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸休整構(gòu)件以及鉆孔等。一般采用數(shù)控切割機(jī)或手工進(jìn)行切割，不允許出現(xiàn)分層。5，無損檢測：采用無損檢測的方法來檢測構(gòu)件的質(zhì)量。無損檢測應(yīng)檢驗(yàn)構(gòu)件貧膠，富膠，空隙，分層等缺陷內(nèi)容以及缺陷分布情況。常用的監(jiān)測方法包括超聲檢測和射線監(jiān)測。6，裝配：采用機(jī)械連接或膠結(jié)的連接方法將復(fù)合材料構(gòu)件或復(fù)合材料構(gòu)件與金屬零件的裝配方法也有所不同。5.1技術(shù)原理自動(dòng)鋪帶技術(shù)是歐美國家廣泛發(fā)展和應(yīng)用的自動(dòng)化成型技術(shù)之一，集預(yù)浸帶剪裁、定位、鋪疊、壓實(shí)等功能于一體，且具有工藝參數(shù)控制和質(zhì)量檢測功能的集成化數(shù)控成型技術(shù)。它涉及自動(dòng)鋪放裝備技術(shù)、預(yù)浸料切割技術(shù)、鋪放CAD/CAM技術(shù)、自動(dòng)鋪放工藝技術(shù)、鋪放質(zhì)量監(jiān)控、模具技術(shù)、成本分析等多個(gè)研究方向。20世紀(jì)60年代中期，復(fù)合材料自動(dòng)化成型技術(shù)開始涌現(xiàn)，美國率先在先進(jìn)復(fù)合材料制造領(lǐng)域開發(fā)自動(dòng)鋪帶技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)人工輔助鋪帶到全自動(dòng)鋪帶的轉(zhuǎn)型。80年代以后，自動(dòng)鋪帶技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于商業(yè)飛機(jī)的制造領(lǐng)域。歐美航空制造商將自動(dòng)鋪帶技術(shù)廣泛應(yīng)用于多種飛機(jī)型號(hào)，主要包含F(xiàn)-22(機(jī)翼)、波音777(全復(fù)合材料尾翼、水平和垂直安定面蒙皮)C-17(水平安定面蒙皮)、V-22(旋翼蒙皮)空中客車A330/空中客車A340(水平安定面蒙皮)和空中客車A380(安定面蒙皮、中央翼盒)等。經(jīng)90年代的蓬勃發(fā)展，自動(dòng)鋪帶技術(shù)在成型設(shè)備、軟件開發(fā)、鋪放工藝和原材料標(biāo)準(zhǔn)化等方面得以深入發(fā)展，并在大型飛機(jī)(波音787，空中客車A400M軍用運(yùn)輸機(jī)，空中客車A350)得以更加廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)鋪帶機(jī)主要分為兩類：11軸龍門式自動(dòng)鋪帶機(jī)和專用自動(dòng)鋪帶機(jī)。與一般復(fù)合材料自動(dòng)化成型技術(shù)(拉擠、纏繞、模壓、RTM、編織等)不同，自動(dòng)鋪帶機(jī)不僅要精確控制鋪帶頭運(yùn)動(dòng)軌跡，而且要實(shí)現(xiàn)鋪帶頭內(nèi)部預(yù)浸帶輸送、鋪放和切割等運(yùn)動(dòng)，并可對(duì)預(yù)浸帶質(zhì)量(寬度、夾雜、缺紗等)、預(yù)浸帶進(jìn)給、切割質(zhì)量、成型溫度、成型壓力和鋪帶間隙等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行精確控制。故自動(dòng)鋪帶機(jī)不但需要明顯高于其他復(fù)合材料自動(dòng)化設(shè)備的加工精度和運(yùn)行平穩(wěn)，而且需要更強(qiáng)大的控制功能和靈活性(多軸插補(bǔ)、多I/O控制點(diǎn)、多模擬量控制)。高級(jí)纖維鋪放AdvancedFiberPlacement（AFP）是一種使用計(jì)算機(jī)引導(dǎo)的機(jī)器人技術(shù)將一或多層UD膠帶鋪設(shè)到模具上以創(chuàng)建零件或結(jié)構(gòu)的過程。在此過程中，單向帶通過激光，熱氣或IR加熱，并通過冷輥就地粘合到已制成零件的其余部分。高質(zhì)量的單向帶至關(guān)重要。典型應(yīng)用包括飛機(jī)機(jī)翼蒙皮和機(jī)身。5.2材料選擇某型號(hào)碳纖維單向帶預(yù)浸料。5.3制造工藝將碳纖維單向帶預(yù)浸料通過自動(dòng)鋪帶機(jī)，按一定角度鋪放到模具表面，鋪貼輥與制件表面緊密接觸以壓緊鋪層。在模具中，單向帶纖維被組合、壓實(shí)和固化（加工）以熔化。工藝生產(chǎn)制造時(shí)需要按照以下幾點(diǎn)要求。（1）鋪層比例：各種方向鋪層比例不應(yīng)低于8%，且不高于67%。外表鋪層：0°鋪層不允許存在于最外面，最外面推薦使用45°/135°鋪層。（2）同向鋪層：最大鋪層數(shù)量=4或最大鋪層厚度=1.0mm.過渡區(qū)鋪層交錯(cuò)：菱形：好箭頭形：較好圖5-1鋪層交錯(cuò)原則示意圖（3）外表鋪層：過渡區(qū)外表面至少鋪設(shè)兩層完整鋪層。圖5.-2外表鋪層過渡示意圖（4）覆蓋層：每4層過渡區(qū)斷層應(yīng)該至少覆蓋1層較大鋪層。圖5-3覆蓋層示意圖（5）斷層位置和分布：避免在同一個(gè)位置削減鋪層。好避免圖5-4斷層位置和分布示意圖（1）如果無法避免，則至少用4層鋪層將其分開。好不推薦圖5-5斷層位置和分布示意圖（2）6結(jié)論根據(jù)強(qiáng)度部門工程師們反饋的計(jì)算結(jié)果來看，本次設(shè)計(jì)的數(shù)模中，方向舵操縱面的前緣蒙皮壁板部分存在自由邊，會(huì)導(dǎo)致蒙皮壁板無法維持自身形面。在得到這一反饋后，我們采用了蒙皮壁板前緣翻邊的結(jié)構(gòu)型式，利用翻邊來進(jìn)行自身維形。在得到工藝部門工程師們的反饋后，我們得知模型中的部分翻邊設(shè)計(jì)無法進(jìn)行加工，需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步修改。經(jīng)過設(shè)計(jì)部門工程師們反復(fù)溝通討論后，確定了采用分塊口蓋的型式來進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行建模設(shè)計(jì)的同時(shí)一邊保持與工藝部門的密切溝通，確保該設(shè)計(jì)能夠順利進(jìn)行加工。最終滿足了各方要求的數(shù)模已經(jīng)交由工藝部門提取數(shù)據(jù)生產(chǎn)加工模具。通過以上可以總結(jié)出U形加筋長桁壁板結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)比T形長桁壁板，U形加筋長桁壁板的結(jié)構(gòu)型式具有良好的承載性；U形加筋長桁壁板的結(jié)構(gòu)擁有完善的設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)流程；長桁與蒙皮壁板都采用復(fù)合材料，并且將二者鞏固化設(shè)計(jì)，可以避免單獨(dú)架設(shè)長桁所造成的重量上的浪費(fèi)。與此同時(shí)，也存在一些設(shè)計(jì)上的缺陷，例如工藝加工生產(chǎn)可能無法實(shí)現(xiàn)。針對(duì)工藝無法生產(chǎn)的問題，也引出后續(xù)的研究方向：應(yīng)該在合理的范圍內(nèi)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將工藝無法實(shí)現(xiàn)的部分細(xì)化，使得加工方面能夠接受。參考文獻(xiàn)[1]熊賢鵬：《特種飛行器研究》[M]，中航工業(yè)特種飛行器研究所2015年版。[2]劉錦云：《結(jié)構(gòu)材料學(xué)》[M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社2008年版。[3]方振平，陳萬春，張曙光：《航空飛行器飛行動(dòng)力學(xué)》[M]，北京航空航天大學(xué)出版社2005年版。[4]劉鴻文：《材料力學(xué)（第四版）》[M]，高等教育出版社2004年版。[5]古彪：《世界特種飛行器及應(yīng)用》[M]，航空工業(yè)出版社2016年版。[6]傅德薰:《計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)》[M]，中國宇航出版社2009年版。[7]王耀先：《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》[M]，化學(xué)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怎樣提高電腦系統(tǒng)運(yùn)行速度WindowsXP的啟動(dòng)速度比Windows2000要快30%左右，但相對(duì)于Windows98仍然要慢了不少，不過，我們可以通過優(yōu)化設(shè)置，來大大提高WindowsXP的啟動(dòng)速度。加快系統(tǒng)啟動(dòng)速度主要有以下方法：盡量減少系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)加載的程序與服務(wù)；對(duì)磁盤及CPU等硬件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置；修改默認(rèn)設(shè)置，減少啟動(dòng)等待時(shí)間等。這些方法大部分既可減少系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)間，又可以節(jié)省系統(tǒng)資源，加快電腦運(yùn)行速度。1.加快系統(tǒng)啟動(dòng)速度WindowsXP的啟動(dòng)速度比Windows2000要快30%左右，但相對(duì)于Windows98仍然要慢了不少，不過，我們可以通過優(yōu)化設(shè)置，來大大提高WindowsXP的啟動(dòng)速度。加快系統(tǒng)啟動(dòng)速度主要有以下方法：盡量減少系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)加載的程序與服務(wù)；對(duì)磁盤及CPU等硬件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置；修改默認(rèn)設(shè)置，減少啟動(dòng)等待時(shí)間等。這些方法大部分既可減少系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)間，又可以節(jié)省系統(tǒng)資源，加快電腦運(yùn)行速度。(1)MsconfigWindowsXP的啟動(dòng)速度在系統(tǒng)安裝初期還比較快，但隨著安裝的軟件不斷增多，系統(tǒng)的啟動(dòng)速度會(huì)越來越慢，這是由于許多軟件把自己加在了啟動(dòng)程序中，這樣開機(jī)即需運(yùn)行，大大降低了啟動(dòng)速度，而且也占用了大量的系統(tǒng)資源。對(duì)于這樣一些程序，我們可以通過系統(tǒng)配置實(shí)用程序Msconfig將它們從啟動(dòng)組中排除出去。選擇“開始”菜單中的“運(yùn)行”命令，在“運(yùn)行”對(duì)話框中鍵入“Msconfig”，回車后會(huì)彈出“系統(tǒng)配置實(shí)用程序”對(duì)話框，選擇其中的“啟動(dòng)”選項(xiàng)卡(如圖1)，該選項(xiàng)卡中列出了系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)加載的項(xiàng)目及來源，仔細(xì)查看每個(gè)項(xiàng)目是否需要自動(dòng)加載，否則清除項(xiàng)目前的復(fù)選框，加載的項(xiàng)目越少，啟動(dòng)的速度就越快。設(shè)置完成后需要重新啟動(dòng)方能生效。(2)BootvisBootvis是微軟提供的一個(gè)啟動(dòng)優(yōu)化工具，可提高WindowsXP的啟動(dòng)速度。用BootVis提升WindowsXP的啟動(dòng)速度必須按照正確的順序進(jìn)行操作，否則將不會(huì)起到提速的效果。其正確的操作方法如下：啟動(dòng)Bootvis，從其主窗口(如圖2)中選擇“工具”菜單下的“選項(xiàng)”命令，在“符號(hào)路徑”處鍵入Bootvis的安裝路徑，如“C:\ProgramFiles\Bootvis”，單擊“保存”退出。從“跟蹤”菜單中選擇“下次引導(dǎo)”命令，會(huì)彈出“重復(fù)跟蹤”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕，BootVis將引導(dǎo)WindowsXP重新啟動(dòng)，默認(rèn)的重新啟動(dòng)時(shí)間是10秒。系統(tǒng)重新啟動(dòng)后，BootVis自動(dòng)開始運(yùn)行并記錄啟動(dòng)進(jìn)程，生成啟動(dòng)進(jìn)程的相關(guān)BIN文件，并把這個(gè)記錄文件自動(dòng)命名為TRACE_BOOT_1_1。程序記錄完啟動(dòng)進(jìn)程文件后，會(huì)重新啟動(dòng)BootVis主界面，在“文件”菜單中選擇剛剛生成的啟動(dòng)進(jìn)程文件“TRACE_BOOT_1_1”。窗口中即會(huì)出現(xiàn)“CPU>使用”、“磁盤I/O”、“磁盤使用”、“驅(qū)動(dòng)程序延遲”等幾項(xiàng)具體圖例供我們分析，不過最好還是讓BootVis程序來自動(dòng)進(jìn)行分析：從“跟蹤”菜單中選擇“系統(tǒng)優(yōu)化”命令，程序會(huì)再次重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，并分析啟動(dòng)進(jìn)程文件，從而使計(jì)算機(jī)啟動(dòng)得更快。(3)禁用多余的服務(wù)WindowsXP在啟動(dòng)時(shí)會(huì)有眾多程序或服務(wù)被調(diào)入到系統(tǒng)的內(nèi)存中，它們往往用來控制Windows系統(tǒng)的硬件設(shè)備、內(nèi)存、文件管理或者其他重要的系統(tǒng)功能。但這些服務(wù)有很多對(duì)我們用途不大甚至根本沒有用，它們的存在會(huì)占用內(nèi)存和系統(tǒng)資源，所以應(yīng)該將它們禁用，這樣最多可以節(jié)省70MB的內(nèi)存空間，系統(tǒng)速度自然也會(huì)有很大的提高。選擇“開始”菜單中的“運(yùn)行”命令，在“運(yùn)行”對(duì)話框鍵入“services.msc”后回車，即可打開“服務(wù)”窗口。窗口的服務(wù)列表中列出了系統(tǒng)提供的所有服務(wù)的名稱、狀態(tài)及啟動(dòng)類型。要修改某個(gè)服務(wù)，可從列表雙擊它，會(huì)彈出它的屬性對(duì)話框(如圖3)，你可從“常規(guī)”選項(xiàng)卡對(duì)服務(wù)進(jìn)行修改，通過單擊“啟動(dòng)”、“停止”、“暫?！?、“恢復(fù)”四個(gè)按鈕來修改服務(wù)的狀態(tài)，并可從“啟動(dòng)類型”下拉列表中修改啟動(dòng)類型，啟動(dòng)類型有“自動(dòng)”、“手動(dòng)”、“已禁用”三種。如果要禁止某個(gè)服務(wù)在啟動(dòng)自動(dòng)加載，可將其啟動(dòng)類型改為“已禁用”。WindowsXP提供的所有服務(wù)有36個(gè)默認(rèn)是自動(dòng)啟動(dòng)的，實(shí)際上，其中只有8個(gè)是必須保留的(見下表)，其他的則可根據(jù)自己的需要進(jìn)行設(shè)置，每種服務(wù)的作用在軟件中有提示。4)修改注冊(cè)表來減少預(yù)讀取，減少進(jìn)度條等待時(shí)間WindowsXP在啟動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)進(jìn)度條，我們可以通過修改注冊(cè)表，讓進(jìn)度條只跑一圈就進(jìn)入登錄畫面。選擇“開始”菜單中的“運(yùn)行”命令，在“運(yùn)行”對(duì)話框鍵入“regedit”命令后回車，即可啟動(dòng)注冊(cè)表編輯器，在注冊(cè)表中找HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\PrefetchParameters，選擇其下的EnablePrefetcher鍵，把它的鍵值改為“1”即可。(5)減少開機(jī)磁盤掃描等待時(shí)間當(dāng)Windows日志中記錄有非正常關(guān)機(jī)、死機(jī)引起的重新啟動(dòng)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)在啟動(dòng)的時(shí)候運(yùn)行磁盤掃描程序。在默認(rèn)情況下，掃描每個(gè)分區(qū)前會(huì)等待10秒鐘，如果每個(gè)分區(qū)都要等上10秒才能開始進(jìn)行掃描，再加上掃描本身需要的時(shí)間，會(huì)耗費(fèi)相當(dāng)長的時(shí)間才能完成啟動(dòng)過程。對(duì)于這種情況我們可以設(shè)置取消磁盤掃描的等待時(shí)間，甚至禁止對(duì)某個(gè)磁盤分區(qū)進(jìn)行掃描。選擇“開始→運(yùn)行”，在運(yùn)行對(duì)話框中鍵入“chkntfs/t:0”，即可將磁盤掃描等待時(shí)間設(shè)置為0；如果要在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)忽略掃描某個(gè)分區(qū)，比如C盤，可以輸入“chkntfs/xc:”命令；如果要恢復(fù)對(duì)C盤的掃描，可使用“chkntfs/dc:”命令，即可還原所有chkntfs默認(rèn)設(shè)置，除了自動(dòng)文件檢查的倒計(jì)時(shí)之外。2.提高系統(tǒng)運(yùn)行速度提升系統(tǒng)運(yùn)行速度的思路與加快啟動(dòng)的速度類似：盡量優(yōu)化軟硬件設(shè)置，減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。以下是一些常用的優(yōu)化手段。(1)設(shè)置處理器二級(jí)緩存容量WindowsXP無法自動(dòng)檢測處理器的二級(jí)緩存容量，需要我們自己在注冊(cè)表中手動(dòng)設(shè)置，首先打開注冊(cè)表，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”，選擇其下的“SecondLevelDataCache”，根據(jù)自己所用的處理器設(shè)置即可，例如PIIICoppermine/P4Willamette是“256”，AthlonXP是“384”，P4Northwood是“512”。(2)提升系統(tǒng)緩存同樣也是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”位置，把其下的“LargeSystemCache”鍵值從0改為1，WindowsXP就會(huì)把除了4M之外的系統(tǒng)內(nèi)存全部分配到文件系統(tǒng)緩存中，這樣XP的內(nèi)核能夠在內(nèi)存中運(yùn)行，大大提高系統(tǒng)速度。通常來說，該優(yōu)化會(huì)使系統(tǒng)性能得到相當(dāng)?shù)奶嵘?，但也有可能?huì)使某些應(yīng)用程序性能降低。需要注意的是必須有256M以上的內(nèi)存，激活LargeSystemCache才可起到正面的作用，否則不要輕易改動(dòng)它。(3)改進(jìn)輸入/輸出性能這個(gè)優(yōu)化能夠提升系統(tǒng)進(jìn)行大容量文件傳輸時(shí)的性能，不過這只對(duì)服務(wù)器用戶才有實(shí)在意義。我們可在中新建一個(gè)DWORD(雙字節(jié)值)鍵值，命名為IOPageLockLimit。一般情況下把數(shù)據(jù)設(shè)置8~16MB之間性能最好，要記住這個(gè)值是用字節(jié)來計(jì)算的，例如你要分配10MB的話，就是10×?1024×1024，也就是10485760。這里的優(yōu)化也需要你的機(jī)器擁有大于256M的內(nèi)存。(4)禁用內(nèi)存頁面調(diào)度在正常情況下，XP會(huì)把內(nèi)存中的片斷寫入硬盤，我們可以阻止它這樣做，讓數(shù)據(jù)保留在內(nèi)存中，從而提升系統(tǒng)性能。在注冊(cè)表中找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”下的“DisablePagingExecutive”鍵，把它的值從0改為1即可禁止內(nèi)存頁面調(diào)度了。(5)關(guān)閉自動(dòng)重新啟動(dòng)功能當(dāng)WindowsXP遇到嚴(yán)重問題時(shí)便會(huì)突然重新開機(jī)，可從注冊(cè)表將此功能取消。打開注冊(cè)表編輯器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\CrashControl\”將AutoReboot鍵的Dword值更改為0，重新啟動(dòng)后設(shè)置即可生效。(6)改變視覺效果WindowsXP在默認(rèn)情況下啟用了幾乎所有的視覺效果，如淡入淡出、在菜單下顯示陰影。這些視覺效果雖然漂亮，但對(duì)系統(tǒng)性能會(huì)有一定的影響，有時(shí)甚至造成應(yīng)用軟件在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)停頓。一般情況下建議少用或者取消這些視覺效果。選擇桌面上“我的電腦”圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框。選擇“高級(jí)”選項(xiàng)卡，在其中的“性能”欄中單擊“設(shè)置”按鈕，會(huì)彈出“性能選項(xiàng)”對(duì)話框(如圖4)，可選擇“調(diào)整為最佳性能”單選框來關(guān)閉所有的視覺效果，也可選擇“自定義”然后選擇自己需要的視覺效果。(7)合理設(shè)置頁面虛擬內(nèi)存同樣也是在“性能選項(xiàng)”對(duì)話框中，選擇“高級(jí)”選項(xiàng)卡，在其中的“虛擬內(nèi)存”欄中單擊“更改”按鈕，接下來選擇虛擬內(nèi)存為“自定義大小”，然后設(shè)置其數(shù)值。一般情況下，把虛擬設(shè)為不小于256M，不大于382M比較合適，而且最大值和最小值最好一樣。(8)修改外觀方案WindowsXP默認(rèn)的外觀方案雖然漂亮，但對(duì)系統(tǒng)資源的占用也多，可將其改為經(jīng)典外觀以獲得更好的性能。在桌面空白位置單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，會(huì)打開“顯示屬性”對(duì)話框，在“主題”選項(xiàng)卡選擇主題為“Windows經(jīng)典”，即可將外觀修改為更為經(jīng)濟(jì)的Windows經(jīng)典外觀。(9)取消XP對(duì)ZIP支持WindowsXP在默認(rèn)情況下打開了對(duì)zip文件支持，這要占用一定的系統(tǒng)資源，可選擇“開始→運(yùn)行”，在“運(yùn)行”對(duì)話框中鍵入“regsvr32/uzipfldr.dll”，回車確認(rèn)即可取消XP對(duì)ZIP解壓縮的支持，從而節(jié)省系統(tǒng)資源。(10)關(guān)閉Dr.WatsonDr.Watson是WindowsXP的一個(gè)崩潰分析工具，它會(huì)在應(yīng)用程序崩潰的時(shí)候自動(dòng)彈出，并且在默認(rèn)情況下，它會(huì)將與出錯(cuò)有關(guān)的內(nèi)存保存為DUMP文件以供程序員分析。不過，記錄DUMP文件對(duì)普通用戶則毫無幫助，反而會(huì)帶來很大的不便：由于Dr.Watson在應(yīng)用程序崩潰時(shí)會(huì)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行DUMP記錄，將出現(xiàn)長時(shí)間硬盤讀寫操作，要很長一斷時(shí)間程序才能關(guān)閉，并且DUMP文件還會(huì)占用大量磁盤空間。要關(guān)閉Dr.Watson可打開注冊(cè)表編輯器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\AeDebug”分支，雙擊其下的Auto鍵值名稱，將其“數(shù)值數(shù)據(jù)”改為0，最后按F5刷新使設(shè)置生效，這樣就取消它的運(yùn)行了。同樣，我們可以把所有具備調(diào)試功能的選項(xiàng)取消，比如藍(lán)屏?xí)r出現(xiàn)的memory.dmp，可在“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框中選擇“高級(jí)”選項(xiàng)卡，單擊“啟動(dòng)和故障恢復(fù)”欄中的“設(shè)置”按鈕，并在彈出的“啟動(dòng)和故障恢復(fù)”對(duì)話框中選擇“寫入調(diào)試信息”為“無”(如圖5)。(11)啟動(dòng)硬盤/光驅(qū)DMA模式打開“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框，選擇“硬件”選擇卡中的“設(shè)備管理器”按鈕，打開“設(shè)備管理器”窗口，在設(shè)備列表中選擇“IDEATA/ATAPI控制器”，雙擊“主要IDE通道”或“次要IDE通過”，在其屬性對(duì)話框的“高級(jí)設(shè)置”選項(xiàng)卡中檢查DMA模式是否已啟動(dòng)，一般來說如果設(shè)備支持，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)打開DMA功能，如果沒有打開可將“傳輸模式”設(shè)為“DMA(若可用)”。(12)關(guān)掉不用的設(shè)備WindowsXP總是盡可能為電腦的所有設(shè)備安裝驅(qū)動(dòng)程序并進(jìn)行管理，這不僅會(huì)減慢系統(tǒng)啟動(dòng)的速度，同時(shí)也造成了系統(tǒng)資源的大量占用。針對(duì)這一情況，你可在設(shè)備管理器中，將PCMCIA卡、調(diào)制解調(diào)器、紅外線設(shè)備、打印機(jī)端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的設(shè)備停用，方法是雙擊要停用的設(shè)備，在其屬性對(duì)話框中的“常規(guī)”選項(xiàng)卡中選擇“不要使用這個(gè)設(shè)備(停用)”。在重新啟動(dòng)設(shè)置即可生效，當(dāng)需要使用這些設(shè)備時(shí)再從設(shè)備管理器中啟用它們。(13)關(guān)閉錯(cuò)誤報(bào)告當(dāng)應(yīng)用程序出錯(cuò)時(shí)，會(huì)彈出發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)告的窗口，其實(shí)這樣的錯(cuò)誤報(bào)告對(duì)普通用戶而言幾乎沒有任何意義，關(guān)閉它是明智的選擇。在“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框中選擇“高級(jí)”選項(xiàng)卡，單擊“錯(cuò)誤報(bào)告”按鈕，在彈出的“錯(cuò)誤匯報(bào)”對(duì)話框中，選擇“禁用錯(cuò)誤匯報(bào)”單選項(xiàng)，最后單擊“確定”即可。另外我們也可以從組策略中關(guān)閉錯(cuò)誤報(bào)告：從“運(yùn)行”中鍵入“gpedit.msc”，運(yùn)行“組策略編輯器”，展開“計(jì)算機(jī)配置→管理模板→系統(tǒng)→錯(cuò)誤報(bào)告功能”，雙擊右邊設(shè)置欄中的“報(bào)告錯(cuò)誤”，在彈出的“屬性”對(duì)話框中選擇“已禁用”單選框即可將“報(bào)告錯(cuò)誤”禁用。(14)關(guān)閉自動(dòng)更新“自動(dòng)更新”功能對(duì)許多WindowsXP用戶而言并不是必需的，可將其關(guān)閉以節(jié)省系統(tǒng)資源。在“我的電腦”上單擊鼠標(biāo)右鍵，從快捷菜單中選擇“屬性”命令，選擇“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框中的“自動(dòng)更新”選項(xiàng)卡，勾選“關(guān)閉自動(dòng)更新，我將手動(dòng)更新計(jì)算機(jī)”單選框，單擊“確定”按鈕即可關(guān)閉自動(dòng)更新功能。如果在“服務(wù)”已經(jīng)將“AutomaticUpdates”服務(wù)關(guān)閉，“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框中的“自動(dòng)更新”選項(xiàng)卡就不能進(jìn)行任何設(shè)置了。(15)去掉菜單延遲去掉菜單彈出時(shí)的延遲，可以在一定程度上加快XP。要修改的鍵值位置在“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”。修改其下的“MenuShowDelay”鍵，把默認(rèn)的400修改為0，按F5刷新注冊(cè)表即可生效。(16)清除預(yù)讀文件WindowsXP的預(yù)讀設(shè)置雖然可以提高系統(tǒng)速度，但是使用一段時(shí)間后，預(yù)讀文件夾里的文件數(shù)量會(huì)變得相當(dāng)龐大，導(dǎo)致系統(tǒng)搜索花費(fèi)的時(shí)間變長。而且有些應(yīng)用程序會(huì)產(chǎn)生死鏈接文件，更加重了系統(tǒng)搜索的負(fù)擔(dān)。所以，應(yīng)該定期刪除這些預(yù)讀文件。預(yù)計(jì)文件存放在WindowsXP系統(tǒng)文件夾的Prefetch文件夾中，該文件夾下的所有文件均可刪除。(17)關(guān)閉自動(dòng)播放功能在WindowsXP中，當(dāng)往光驅(qū)中放入光盤或?qū)SB硬盤接上電腦時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)將光驅(qū)或USB硬盤掃描一遍，同時(shí)提示你是否播放里面的圖片、視頻、音樂等文件，如果是擁有多個(gè)分區(qū)的大容量的USB硬盤，掃描會(huì)耗費(fèi)很長的時(shí)間，而且你得多次手動(dòng)關(guān)閉提示窗口，非常麻煩。這種情況下我們可以將WindowsXP的自動(dòng)播放功能關(guān)閉。運(yùn)行“組策略”程序。在組策略窗口左邊欄中，打開“計(jì)算機(jī)配置”，選擇“管理模板”下的“系統(tǒng)”，然后在右邊的配置欄中找到“關(guān)閉自動(dòng)播放”并雙擊它，會(huì)彈出“關(guān)閉自動(dòng)播放屬性”對(duì)話框。在其中“設(shè)置”選項(xiàng)卡中選擇“已啟用”，“關(guān)閉自動(dòng)播放”下拉列表中選擇“所有驅(qū)動(dòng)器”(如圖6)。這樣以后就不用擔(dān)心WindowsXP的“自動(dòng)播放”功能帶來的麻煩了。如果你只是想禁止系統(tǒng)掃描某個(gè)驅(qū)動(dòng)器(如USB硬盤)上的文件，可采用下面的方法。先連上你的USB硬盤，讓系統(tǒng)將它識(shí)別出來。然后打開“我的電腦”，選擇USB硬盤上的某個(gè)分區(qū)，按鼠標(biāo)右鍵，會(huì)彈出磁盤屬性窗口，選取“自動(dòng)播放”選項(xiàng)卡，將所有內(nèi)容的類型都選擇為不執(zhí)行操作。如果USB硬盤有多個(gè)分區(qū)，對(duì)所有分區(qū)都進(jìn)行同樣的操作，這樣當(dāng)你將USB驅(qū)動(dòng)器拔掉再重新接上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將USB硬盤識(shí)別出來，而不會(huì)反復(fù)問你是否播放USB硬盤中的文件了。3.加快關(guān)機(jī)速度WindowsXP的關(guān)機(jī)速度要慢于啟動(dòng)速度，特別有些任務(wù)還需要手工結(jié)束，更加延緩了關(guān)機(jī)速度。因此，要加快關(guān)機(jī)速度，首先要開啟WindowsXP的自動(dòng)結(jié)束任務(wù)功能。具體步驟是：從注冊(cè)表中找到“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”，把“AutoEndTasks”的鍵值設(shè)置為1即可。然后再修改“HungAppTimeout”為“4000(或更小)”(預(yù)設(shè)為5000)，該鍵值同樣也在“HKEY_CURRENT_USER\ControlPanel\Desktop”下；最后一步再找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\System\CurrentControlSet\Control\”，同樣把WaitToKillServiceTimeout設(shè)置為“4000”；通過這樣設(shè)置后的關(guān)機(jī)速度明顯要加快了。夠全面吧~~◆二、硬件優(yōu)化設(shè)置◆1、關(guān)掉不用的設(shè)備

在設(shè)備管理器中，將PCMCIA卡、調(diào)制解調(diào)器、紅外線設(shè)備、打印機(jī)端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的設(shè)備停用，在要停用設(shè)備屬性對(duì)話框中的“常規(guī)”選項(xiàng)卡中選擇“不要使用這個(gè)設(shè)備(停用)”。當(dāng)需要使用這些設(shè)備時(shí)再從設(shè)備管理器中啟用它們。◆2、內(nèi)存性能優(yōu)化

WindowsXP中有幾個(gè)選項(xiàng)可以優(yōu)化內(nèi)存性能，它們?nèi)荚谧?cè)表下面位置：HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSession

ManagerMemory

Management

1）禁用內(nèi)存頁面調(diào)度（Paging

Executive）

XP會(huì)把內(nèi)存中的片斷寫入硬盤，我們可以阻止它這樣做，讓數(shù)據(jù)保留在內(nèi)存中，從而提升系統(tǒng)性能。256M以上內(nèi)存才使用這個(gè)設(shè)置。把“DisablePagingExecutive”的值從0改為1就可以禁止內(nèi)存頁面調(diào)度了。

2）提升系統(tǒng)緩存

必須有256M以上的內(nèi)存，才激活它。把LargeSystemCache鍵值從0改為1，一般來說，這項(xiàng)優(yōu)化會(huì)使系統(tǒng)性能得到相當(dāng)?shù)奶嵘?，但也有可能?huì)使某些應(yīng)用程序性能降低。

3）輸入/輸出性能

內(nèi)存大于256M才更改這里的值，這個(gè)優(yōu)化只對(duì)server（服務(wù)器）用戶才有實(shí)在意義，它能夠提升系統(tǒng)進(jìn)行大容量文件傳輸時(shí)的性能。建一個(gè)DWORD（雙字節(jié)值）鍵值，命名為IOPageLockLimit，數(shù)值設(shè)8M－16M字節(jié)之間性能最好，具體設(shè)什么值，可試試哪個(gè)值可獲得最佳性能。這個(gè)值是用字節(jié)來計(jì)算的，比如你要分配12M，就是12×1024×1024，也就是12582912。◆3、啟動(dòng)硬盤/光驅(qū)DMA模式

“系統(tǒng)屬性”－“硬件”－“設(shè)備管理器”，在設(shè)備列表中選擇“IDE

ATA/ATAPI控制器”，雙擊“主要

IDE

通道”或“次要

IDE

通道”，在其屬性對(duì)話框的“高級(jí)設(shè)置”選項(xiàng)卡中檢查DMA模式是否已啟動(dòng)，一般來說如果設(shè)備支持，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)打開DMA功能，如果沒有打開可將“傳輸模式”設(shè)為“DMA（若可用）”（在BIOS里也應(yīng)該要先設(shè)為支持DMA）。

◆4、關(guān)閉自動(dòng)播放功能

運(yùn)行“組策略”程序,在組策略窗口左邊欄中打開“計(jì)算機(jī)配置”，選擇“管理模板”下的“系統(tǒng)”，然后在右邊的配置欄中找到“關(guān)閉自動(dòng)播放”并雙擊它，會(huì)彈出“關(guān)閉自動(dòng)播放屬性”對(duì)話框，在其中“設(shè)置”選項(xiàng)卡中選擇“已啟用”，“關(guān)閉自動(dòng)播放”下拉列表中選擇“所有驅(qū)動(dòng)器”。

◆5、設(shè)置二級(jí)緩存容量

WindowsXP有時(shí)無法自動(dòng)檢測處理器的二級(jí)緩存容量，需要我們手動(dòng)設(shè)置。運(yùn)行注冊(cè)表編輯器，找到HKCU_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlSession

ManagerMemory

Management,選擇Dword值SecondLevelDataCache（如果沒有就新建這個(gè)值），修改這個(gè)值（填時(shí)使用10進(jìn)制）為你的CPU的二級(jí)緩存的大小，比如你的CPU的二級(jí)緩存是256KB，就修改Dword值SecondLevelDataCache為10進(jìn)制的256即可。二級(jí)緩存大小介紹AMD系列Duron

64KB

K6-3

Thunderbird

AthlonXP

256KB

K6-2

Athlon

512KB；Intel系列CeleronA

Celeron2

128KB

P2

Mobile

P3E(EB)

P4

Willamette

256KB

P2

P3(katmai)

P4(Northwood)

512KB。使用Winxp的請(qǐng)務(wù)必檢查一下：打開注