《飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)》期中復(fù)習(xí)提綱

1、精品word可編輯資料- - - - - - - - - - - - -飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)期中復(fù)習(xí)提綱2021一、緒論1、 明白飛機(jī)結(jié)構(gòu)和材料的演化過程2、 明白飛機(jī)結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析方法是怎樣隨著工程需求而進(jìn)展的3、 明白其它飛行器和飛機(jī)相比在力學(xué)分析上的特點(diǎn)4、 把握飛行器研制的基本過程5、 把握飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本思想（靜強(qiáng)度和剛度、疲憊安全、損耗容限、耐久性或經(jīng)濟(jì)壽命設(shè)計(jì)）二、薄壁元件的力學(xué)分析 一 、典型飛行器結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)1. 會(huì)正確使用過載系數(shù)2. 明白飛機(jī)和火箭的各種典型部件的受力特點(diǎn) 二 、薄壁構(gòu)件的基本特點(diǎn)與假定1. 嫻熟把握梁、板和殼的坐標(biāo)系的規(guī)定2. 嫻熟把握梁、板和殼中各種廣

2、義內(nèi)力素的定義以與正方向的規(guī)定3. 嫻熟把握梁、薄板和薄殼理論的基本假定4. 明白梁、桿、拱、板和殼的承力特點(diǎn) 三 、一般桿件（直桿，但可以是緩慢變截面的）的分析1. 能運(yùn)算桿件所受到的軸力、彎矩、剪力和扭矩(1) 軸力qdtxx0dx第 11 頁(yè)，共 10 頁(yè)- - - - - - - - - -(2) 彎矩和剪力qdqzzdxdqyq ydxdm yqzdxd m zqydx留意符號(hào)(3) 扭矩dm xdxmx x02. 能求解桿件拉壓、彎曲和自由扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和位移(1) 拉壓duo xxtx xxxdxeeax(2) 彎曲中性軸肯定是形心慣性主軸，并留意公式符號(hào)ux, zy x zydw

3、ez d yd2 wez2m y xzxdxdxdxi y xu x, ydvd zz x yzxeyd 2veyy m z xdxdxdx2i z x(3) 自由扭轉(zhuǎn)熟識(shí)桿件自由扭轉(zhuǎn)的基本假定i. 圓軸xm x r / j會(huì)運(yùn)算實(shí)心和空心圓管的 j443rr/ 22rhoim x / gjl xdxm x dxl00 gjii. 開口薄壁桿件自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截面厚度線性分布 n xsm xgnhn d p1 n3g l hn nnd p3 n 1m xd piii. 閉口薄壁桿件自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力沿截面厚度勻稱分布sxm x/ 2as h sqs / hs m x2qs asusrs x（或 u

4、yxzuzxy ）剪應(yīng)力環(huán)量定理：sx dss g2 ash1qs dsm xds2m x2dshi d4as /h2 as s gh4gas s hgi ds h會(huì)利用剪應(yīng)力環(huán)量定理和剪流的平穩(wěn)條件qs1qs 2qsa 求多閉室薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn)問題3. 會(huì)求梁的剪應(yīng)力和剪力中心(1) 梁的剪應(yīng)力一般運(yùn)算方法xzqz sy ziy by zsy za zzdaqy sz yxyi z bz ysz yydaa y 假設(shè)彎曲剪應(yīng)力沿截面勻稱分布時(shí)才成立，這意味著上面的公式對(duì)薄梁才是比較精確的(2) 剪力中心的一般性質(zhì)i. 剪力中心是梁截面剪力的合力所通過的點(diǎn)，因此對(duì)于對(duì)稱截面，剪力中心肯定在對(duì)

5、稱面上；對(duì)于角形截面，剪力中心肯定在角點(diǎn)上；ii. 剪力中心yc , zc的一般運(yùn)算方法為：qz ycy xzdaaqy zcz xydaaiii. 剪力中心是梁截面的幾何性質(zhì)，和外載荷無關(guān)；iv. 當(dāng)外加橫剪力通過剪力中心時(shí)，梁只發(fā)生平面彎曲，所以剪力中心又被稱為彎曲中心；(3) 開口薄壁桿件的剪應(yīng)力和剪力中心i. 剪流和剪應(yīng)力為qssxhszqyi zsyqzsyi yszhds sz0syhds0運(yùn)算靜面矩時(shí)， s 的起點(diǎn)為開口截面；當(dāng)截面由多段組成時(shí)，留意靜面矩的運(yùn)算方法；彎曲產(chǎn)生的剪應(yīng)力沿截面是勻稱分布的；ii. 假如對(duì)形心取矩有：qz ycqy zcshqsds ，其中0y c ,

6、 zc為形心坐標(biāo)系中剪力中心的坐標(biāo)；由于剪力中心和外載荷無關(guān)，因此一般只需要分別加qz 和qy 以求出yc 和zc ；另外假如截面有對(duì)稱面，就也只需要求剪力中心的一個(gè)非零坐標(biāo)；iii. 假如運(yùn)算便利也可以不對(duì)形心取矩，這時(shí)求出的y c , zc就是相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心的坐標(biāo)；(4) 閉口薄壁桿件的剪應(yīng)力和剪力中心i. 沿任意一個(gè)截面斷開，把該處作為s 的起點(diǎn)；設(shè)該截面處的未知剪流為 q0 ，就總剪流為 qsqq0，其中 qszqyi zsyqzi yii. 當(dāng)截面有對(duì)稱面，且橫剪力作用在對(duì)稱面內(nèi)時(shí)（總可以保證） ，可以把對(duì)稱面處作為 s 的起點(diǎn)，這時(shí) q0q00 ；否就用剪應(yīng)力環(huán)流定理求q / gh

7、 dsq0 ：h1qs ds1q0q ds0shh2as s gh2 as sgh1/ gh dssh留意多閉室情形下的運(yùn)算iii. 由qz ycqyzcshqsds 運(yùn)算剪力中心0yc , zc ；4. 復(fù)合截面或具有加強(qiáng)筋的薄壁桿件問題的運(yùn)算(1) 會(huì)運(yùn)算模量加權(quán)中心1nenyn y da1n eyn anaan 1n1nze1en z daa n 1 e1n1n ezn an ae danaenna1an 1enan 1 e1a e1n 1 e1(2) 會(huì)運(yùn)算模量加權(quán)慣性矩i y yenzdaen2nzdan2nn 1 an e1n 1 e1 ai zzenydaen2ydan2nnn

8、1 an e1n 1 e1 a一般將參考坐標(biāo)系就取在模量加權(quán)中心上，這時(shí)有：nni yyen z2daenz2dani zzen y2daenynn2dann 1 an e1n 1 e1 an 1 an e1n 1 e1 a且有模量加權(quán)的平行移軸公式：nn2i yyen i n yo yo2znani zzen i n zo zo yn ann 1 e1n 1 e1(3) 會(huì)運(yùn)算模量加權(quán)靜面矩ssyse zhdsei a zse yhdsei a y0 e1iizi10 e1iii1ee(4) 對(duì)加筋薄壁桿件，每通過一個(gè)加強(qiáng)筋，模量加權(quán)靜面矩會(huì)發(fā)生突變，從而蒙皮中的剪流也會(huì)發(fā)生突變： qsqy

9、 sz i zzqz syi yyq0 ；由此可以運(yùn)算加筋薄壁桿件的剪力中心；(5) 運(yùn)算自由扭轉(zhuǎn)剛度時(shí)可以認(rèn)為加強(qiáng)筋幾乎不抗剪，從而忽視其影響； 四 、薄壁桿件理論1. 開口薄壁桿件的約束扭轉(zhuǎn)(1) 明確其基本假定(2) 明確約束扭轉(zhuǎn)的物理意義（自由扭轉(zhuǎn)的翹曲變形受到約束，從而產(chǎn)生自 平穩(wěn)的約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力，它會(huì)提高桿件的扭轉(zhuǎn)剛度）；知道桿件的真實(shí)狀態(tài)是由自由扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)疊加而得；圣維南原理在此不適用；(3) 明確翹曲位移和約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力是按主扇性面積分布的ue xxx ssrsds0(4) 知道主扇性極點(diǎn)和主扇性零點(diǎn)的性質(zhì)（由自平穩(wěn)的約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力打算），并會(huì)運(yùn)算它們的坐標(biāo)shyh ds0

10、sh0zh ds0sh0 hds00ycy ca ashzhdsz0ci yzcb bshyhds0i zsss0rsds1 shhdssa 0剪力中心、彎曲中心和主扇性極點(diǎn)是重合的(5) 會(huì)運(yùn)算主扇性靜面矩和主扇性慣性矩（包括模量加權(quán)情形）sshds i0sh2hds0sseshdseiaii ishes2hdsei2kaiie1 0ie1e1 0i 1 e1(6) 知道雙力矩的概念和一些基本的關(guān)系式（和梁彎曲很相像）eexxbshx hdsei0eixqhes sxsex sshmq xs0rsdsei bxi dbmxeidxeix m xxsshi(7) 約束扭轉(zhuǎn)的平穩(wěn)方程b2 biv

11、2mx xxxmei211v2h6 r2(8) 約束扭轉(zhuǎn)的邊界條件i. 給定廣義位移的邊界條件 su-固定端：翹曲位移為零：x0 ,不能扭轉(zhuǎn)： x0ii. 給定廣義力的邊界條件 sf -懸空端：約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力為零： beix0給定扭矩： m xd pxeixiii. 混合邊界條件約束軸向位移：su : 翹曲位移為零：x0 ,sf : 給定扭矩： m xd p xeixiv. 混合邊界條件約束轉(zhuǎn)動(dòng)：sf : 約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力為零： beix0su : 不能扭轉(zhuǎn)： x0 五 、薄板彎曲理論1. 明確小撓度薄板彎曲的幾何特點(diǎn)、受力特點(diǎn)、變形特點(diǎn)和基本假定2. 會(huì)用撓度運(yùn)算基本的量（包括軸對(duì)稱情形的）

12、：2 wm xd2xwd2y2xy 2 w2wm ydy2x2d yx m xy2 wd 1x yd 1xy deh 31212qxdx2wqyd2 wy軸對(duì)稱時(shí)：m rdd2 w2dwmddwd2w2 m r0drrdrrdrdr22r 2r r qrd2w q0r3. 嫻熟把握其平穩(wěn)方程qxqym xpx, y0 qxm yxqym xym yxyxyxy2m x222mmyxypx, y0w2w4wpx, y44x2x yy2x4x2y2y4dd 4w dr 42d 3w rdr 3d2w r 2dr 2dwpr r 3 drd4. 會(huì)寫出直角坐標(biāo)系和圓柱坐標(biāo)系下的各種邊界條件（留意角點(diǎn)）5. 會(huì)求解軸對(duì)稱圓板（環(huán)板）的各種問題6. 明白矩形板的 levy 解法 六 、旋轉(zhuǎn)薄殼理論1. 明確小撓度薄殼理論的幾何特點(diǎn)、受力特點(diǎn)、變形特點(diǎn)和基本假定2. 無矩（薄膜）理論(1) 會(huì)求解軸對(duì)稱狀態(tài)下球殼、柱殼和錐殼的無矩問題（不用背幾何方程）滿意 z 向的平穩(wěn)方程和法向的平穩(wěn)方程（t1t2r1r2pn ）(2) 會(huì)求解圓柱殼的無矩問題3. 圓柱殼軸對(duì)稱情形的有矩理論(1) 明確哪些量是非零的(2) 解是由薄膜解和齊次解疊加得到www uuu t1t1t2t2t2m 1m 1 m 2m 2m 1 q1q1t112 zm 1t21hh32h