《飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課后答案第3章

頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三章習(xí)題解答一、一雙粱機(jī)翼，外翼傳到2#肋剖面處的總體內(nèi)力分別力剪力Q=100kN(作用在剛心上)，彎矩M=5XI03Kn?m、扭矩Mt=30kN?m。已知前、后粱的平均剖面抗彎剛度為EI=1OiokN?mm2、前El=2XlOiokN?mm2；前、后閉室平均剖面抗扭剛度為K.=5X108kN*mm2,后t前K=109kN?mm2。t后求：⑴當(dāng)L=L=1500mm時(shí)，Q、M、Mt在2#肋剖面如何分配(題圖3.2(a))?前后t(2)當(dāng)L=3000mm、L=1500mm時(shí)，Q、M、Mt在此剖面又如何分配(題前后t圖3.2(b))?(計(jì)算扭矩分配時(shí)，假設(shè)不考慮前、后閉室之間和1#肋對(duì)前閉室的影響)。題型去21.L=L1.前=后2EJ(1)Q的分配K=L2°前=.后?：只與2EJ有關(guān)KQ2EJL21EJQ1K+Kl2(EJ+EJEJ+EJ1+2Q,Q1=12=L[(12)]Q=12=丄十=0.333Q=3330kg=33.3KNQ2=6670kg=66.7KN

KJ(2)M的分配K=L.?.關(guān)系式仍同上M1=0.333x5x105=1666.7KNmM2=0.667x5x105=3335KNm(3)Mt的分配5MtMt1=5+10=0.333x3x103=0.999x103kg.m=10KNmMt2=0.667x3x103=2.001x103kg.m=20KNm2.前=3000mm(1)Q的分配L后=1500mm2EJ2.前=3000mm(1)Q的分配L后=1500mm2EJK=L21012x(3000匕K1=2x10122=2x9x1069x106=2x106x0.1111012K2=2x時(shí)22x29x106=2.25x106=2x106x0.8891K1+K2=2x106(=2x19+2.25)=2x106(0-111+0.889)=1x2x偸Q1=0.111x10000=1110kg=11.1KNQ2=8890kg=88.9KNKJ1012(2)M的分配K廣L=3000=0.333x109Qx1012K1=1500=1.333x109K1+K2=1.666x1090.333M1=1.666x5x105=0.1999x5x105=0.2x5x105=105kgm=1000KNmM2=4x105kgm=4000KNm(3)Mt的分配5x101010x1010K1=3000=1.667x107K2=1500=6.667x107K1+K2=8.334x1071.667Mt1=8.334x3x103=0.2x3x103=0.6x103kg.m=6KNm上6.667Mt2=8.334x3x103=0.8x3x103=2.4x103kg.m=24KNm題圖3.3所示兩機(jī)翼，(a)為單塊式，且雙梁通過機(jī)身，而長桁在機(jī)身側(cè)邊切斷；(b)為單

塊式，整個(gè)受力翼箱通過機(jī)身。請(qǐng)畫出兩種情況下a—a、b—b段長桁的內(nèi)力圖，并筒要說明何以如此分布？題圖3"向上凸（b）單決式此旳有中.蟲翼.軸力不存在轉(zhuǎn)移問題W向上凸（b）單決式此旳有中.蟲翼.軸力不存在轉(zhuǎn)移問題Wfir梁式狠部宿參與問題*所以軸力可看成兩種惰況的疊加請(qǐng)畫出以下各指定翼肋的力平衡圖和內(nèi)力圖（題圖3.4）。（1）薄蒙皮雙粱式機(jī)翼，I肋在氣動(dòng)載荷作用下：（a）前、后緣未略去，（b）若略去前、后緣的氣動(dòng)載荷和結(jié)構(gòu)。(2)該機(jī)翼前粱轉(zhuǎn)折處的II助在傳遞總體彎矩M時(shí)所受的裁荷，畫出其力平衡圖和內(nèi)力圖：(a)剖面筒化為矩形；(b)剖面上、下為曲線。⑶薄蒙皮雙梁式機(jī)翼，111肋后緣受有Y向集中力P。頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。（4）如frfi理匸二at頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17心位置可能變動(dòng)，所以多一個(gè)扭矩(2)若6不同，也會(huì)引起兩閉室扭剛不同，則在分析Mt時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)Q,M內(nèi)力。(5)薄蒙皮雙梁式機(jī)翼v肋后梁上作用有集中力Py,求該肋受Py力時(shí)的平衡圖和內(nèi)力圖(假設(shè)前、后粱彎曲剛度相等)。若前后梁對(duì)稱若前后梁對(duì)稱MH1聲H11若前后梁不對(duì)稱，剛心在2/3B處，則Mt=Py*2/3*B例如前梁剛度為后梁的2倍q若前后梁不對(duì)稱，剛心在2/3B處，則Mt=Py*2/3*B例如前梁剛度為后梁的2倍qtBPy]丄=2BH=3HP.yPy－-Py+py_33=lpy⑹薄蒙皮雙粱式機(jī)翼W肋上C點(diǎn)處受有集中力Px時(shí)的力平衡圖和內(nèi)力圖.by丄M:3?X-3HP?X?H=0HBP__HBP__—XM產(chǎn)24B?H?2+24B?H?AX-P2?AX四請(qǐng)畫出題圖3.5所示各機(jī)翼結(jié)構(gòu)中所指定肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。(1)長桁在機(jī)身對(duì)稱軸處對(duì)接的雙梁單塊式后掠翼，I肋在傳遞總體力彎矩的過程中所受的載荷，并畫出力平衡圖和內(nèi)力圖。解：傳M時(shí)I的力矩圖fa刖117nnnQ+0,67AM心陽aA//I4M=q*2—h,q二敢=2Mtt2—H—Hm—q*h*——q*h*—t3t32M2—H=M—*—在3在3處:突變處：=—0.33M2M—1.33M=0.67M2MB2M———*—*H*2BH2=2M—2M在2處：如果認(rèn)為已擴(kuò)散成水平剪流則力平伽禺此M值很小(兩種方法都可以)。⑵(a)請(qǐng)畫出II肋在局部氣動(dòng)載荷下的力平衡團(tuán)和內(nèi)力圖(a)口號(hào)肋(單塊式普通肋)頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容(b)請(qǐng)畫出中央翼在作用有反對(duì)稱總體彎矩時(shí)，111肋、W肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。設(shè)左右機(jī)翼通過中央翼連成整體，并在A、B、C、D四點(diǎn)與機(jī)身鉸接，接頭在機(jī)翼前、后墻腹板上。III肋和IV肋的分析(3)機(jī)翼外段為雙梁單塊式，內(nèi)側(cè)改為雙梁式，畫出結(jié)構(gòu)型式交換處的v肋在傳遞總體力M、頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17(4)多墻式機(jī)翼在根部用兩個(gè)固接接頭與機(jī)身相連，請(qǐng)畫出側(cè)肋W在傳遞總體內(nèi)力的剪力Q時(shí)，其力平衡圖和內(nèi)力圖。V［肋傳Q時(shí)/"T其力平衡圖和內(nèi)力圖。V［肋傳Q時(shí)/"T⑸畫出圖示三梁式后掠翼側(cè)肋⑷在傳遞總體彎矩時(shí)，其力平衡圖和內(nèi)力圖。12能R中=0)五．下列各機(jī)翼結(jié)構(gòu)蒙皮上均有開口，請(qǐng)畫出所指定翼肋在傳遞總體內(nèi)力時(shí)所受的載荷及它們的力平衡圖和內(nèi)力圖。(1)單梁單墻式機(jī)翼的I肋在Q和M下，I肋不起作用；在Mt下，如圖所示:請(qǐng)畫出II肋的力平衡圖和⑵雙梁單墻式后掠翼，其中后粱在II肋處有轉(zhuǎn)折,⑷單梁雙墻式機(jī)翼中W助在傳扭時(shí)的力平衡圖和內(nèi)力圖。7,Trrrr^六：現(xiàn)有一桁條式機(jī)身，平尾固定在垂尾上，垂尾與機(jī)身的連接如圖3.7所示，接頭A在yoz平面內(nèi)為固接，接頭B為鉸接。尺寸a=0.667m,b=2mc=4m。平尾上受有不對(duì)稱的Py力，力作用點(diǎn)距y軸1m，Py1=100KN,Py2=50KN,求(1)此時(shí)機(jī)身后段的彎矩圖Mz、剪力圖Qy和扭矩圖Mt。頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17(2)畫出框B的力平衡圖，并用圖表示出支反剪流的大小分布規(guī)律．桁條布置yy1y(2)畫出框B的力平衡圖，并用圖表示出支反剪流的大小分布規(guī)律．桁條布置yy1y2150X2.667=200.KNQRx2=EPx2.667R=AyA2R=200.-150=50.KNBM=-PXAy1七：某垂尾為單梁單墻結(jié)構(gòu)，后梁與機(jī)身固接，前墻與機(jī)身鉸接。在機(jī)身垂尾連接處的加強(qiáng)框有兩種布置方案：(1)兩接頭連接處均布置有垂直放置的加強(qiáng)框，(2)沿后梁軸線方向布置一斜框，前墻處布置一垂直框(見題圖3.8)。

請(qǐng)分析當(dāng)垂尾上受有側(cè)向力Pz作用時(shí)，在兩種方案情況下機(jī)身結(jié)構(gòu)分別由哪些構(gòu)件受載（包含加強(qiáng)框和其他構(gòu)件）?分別畫出他們的