機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)課件

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機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):波音飛機(jī)結(jié)構(gòu)**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):殲7飛機(jī)機(jī)翼**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):殲6飛機(jī)機(jī)翼**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):U2飛機(jī)機(jī)翼**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):零式飛機(jī)機(jī)翼**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):木質(zhì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

一.機(jī)翼結(jié)構(gòu):機(jī)翼機(jī)身接頭**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

二.尾翼結(jié)構(gòu):殲6平尾**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

二.尾翼結(jié)構(gòu):RF-101平尾**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

三.機(jī)身結(jié)構(gòu):轟5機(jī)身結(jié)構(gòu)**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

三.機(jī)身結(jié)構(gòu):轟5機(jī)身結(jié)構(gòu)**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

三.機(jī)身結(jié)構(gòu):轟5機(jī)身結(jié)構(gòu)**3.0機(jī)翼、尾翼和機(jī)身的典型結(jié)構(gòu)

三.機(jī)身結(jié)構(gòu):轟5機(jī)身結(jié)構(gòu)**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)

1.機(jī)翼的功用

(1)升力面:產(chǎn)生升力,還可增加橫側(cè)安定性

(上反角和后掠角)。

(2)增升裝置:襟翼、縫翼。

(3)操縱面:副翼、擾流片橫向操縱。

(4)外掛裝載:武器外掛、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)部如油，旅客機(jī)現(xiàn)大多油全部裝在機(jī)翼中。

(5)連接其它部件:主起落架

一.機(jī)翼的功用與設(shè)計(jì)要求**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)

2.設(shè)計(jì)要求

(1)主要產(chǎn)生升力所以氣動(dòng)要求高，即剛度要求總剛度:彎\扭變形局部剛度:凸凹表面光滑要滿足很多特殊設(shè)計(jì)要求——增升、增阻減升、橫向操縱

(2)強(qiáng)度、重量最輕

(3)如是整體油箱,則燃油系統(tǒng)的可靠性十分重要,為保證其安全,必須保證絕對(duì)可靠,必要時(shí)可犧牲重量。

(示圖,運(yùn)十機(jī)翼下表面有一大排減輕孔)**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)

1.尾翼的功用水平尾翼（平尾）：縱向（俯仰）安定性、縱向操縱性；正常式平尾包括水平安定面和升降舵超音速飛機(jī)全動(dòng)水平尾翼垂直尾翼：航向安定性、航向操縱性；垂尾包括垂直安定面和方向舵

2.尾翼的設(shè)計(jì)要求尾翼也是一個(gè)升力面，設(shè)計(jì)要求和構(gòu)造與機(jī)翼類似二、尾翼的功用與設(shè)計(jì)要求**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)三、外載特點(diǎn)

（1）分布?xì)鈩?dòng)力

整個(gè)翼面都有，吸力或壓力，合力R可按機(jī)體坐標(biāo)軸分為Y和X，Y與X之比約為10:1

機(jī)翼盒段H與B之比約10:1C從15%--5-6%

影響受力主要是Y的因素，討論一般以Y向力為例

MX與MY之比約為10:1，但

MX與

MY之比可能100:1

（如為雙梁式盒子的情況）**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)

（2）其他部件（操縱面）傳來的力

通過接頭，則大多為集中力；起落架上本身受的力（撞擊力）其它裝載如：發(fā)動(dòng)機(jī)----推力+質(zhì)量力（集中力、力矩形式）油----如是結(jié)構(gòu)油箱主要是分布力（質(zhì)量力+內(nèi)壓力）

內(nèi)壓力=1—0.2大氣壓

H=6Km時(shí)p=0.5大氣壓

H=11Km時(shí)p=0.2大氣壓**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)(4)機(jī)翼的一般工作形式（簡(jiǎn)化模型）：

（A）懸臂梁----兩半機(jī)翼側(cè)面固定在機(jī)身邊（B）雙支點(diǎn)外伸梁----全機(jī)翼固定在機(jī)身（可以是中、上、下單翼）問題:

靜平衡（等速直線水平飛行）整個(gè)飛機(jī)作各種飛行時(shí)靜不平衡（機(jī)動(dòng)飛行）如何分析?

就機(jī)翼本身作受力分析時(shí)均可用靜力學(xué)來分析，為何呢？

**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)答：以升力為例----升力是傳到機(jī)身上，由機(jī)身帶起全機(jī)?；蛘f扣除機(jī)翼上自己那部分，其它部分給機(jī)身。所以如果把機(jī)翼拿出來進(jìn)行受力分析，即研究對(duì)象就是機(jī)翼和機(jī)身之間的關(guān)系，機(jī)身作為支持，而它們相互之間固定不動(dòng)，故研究它們之間力的傳遞時(shí)，可用靜力平衡方法分析。**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)

機(jī)翼是一個(gè)薄壁盒段，即當(dāng)機(jī)翼受載時(shí)，一般Y不在其剛心上，所以有垂直向上的趨勢(shì)，且有彎和轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。其所以沒有動(dòng)，是因?yàn)闄C(jī)身限制了它，也即提供了約束（提供了支反力）。所以可認(rèn)為機(jī)身是機(jī)翼的支持，機(jī)翼把載荷傳給機(jī)身，最后達(dá)到總體平衡?？傮w力

Y方向：QyMxMt

X方向：QxMyMt

**3.1機(jī)翼與尾翼的功用設(shè)計(jì)要求和外載特點(diǎn)

但Mx>>My，因?yàn)閅/X=10/1，所以一般只討論Q(Qy)、

M(Mx)、Mt，在承受和傳遞Q(Qy)、M(Mx)、Mt中起作用的受力的元件叫做參加總體受力（研究重點(diǎn)）；只承受局部氣動(dòng)載荷的為非主要構(gòu)件。**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)1.

機(jī)身上所受的載荷及承載方式（1）

裝載引起的質(zhì)量力（2）

各部件傳來的集中力（3）

作用在飛機(jī)機(jī)身上的空氣動(dòng)力（4）

機(jī)身結(jié)構(gòu)的質(zhì)量力**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)

**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)

**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)

2.飛行載荷下圖顯示了飛機(jī)勻速直線飛行時(shí)作用在機(jī)身上的各種載荷。這些載荷包括發(fā)動(dòng)機(jī)推力，阻力，重力和升力。

**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)

飛機(jī)水平勻速直線飛行時(shí)，機(jī)身的受載形式類似于承受集中載荷及分布載荷的變剛度梁。如下圖所示。**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)

可以將后機(jī)身看成是懸臂梁，所有載荷在“支點(diǎn)”（即升力中心）處得到了平衡。對(duì)于后機(jī)身，水平尾翼產(chǎn)生的總體平衡載荷將使后機(jī)身在水平方向產(chǎn)生彎曲變形，如下圖所示。**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)

3.機(jī)身增壓載荷民用飛機(jī)要通過機(jī)身增壓來滿足乘坐飛機(jī)的舒適性要求。機(jī)身增壓時(shí)，機(jī)身蒙皮結(jié)構(gòu)類似于內(nèi)部充氣的薄壁物體，例如氫氣球。機(jī)身內(nèi)外的壓力差（△P）在機(jī)身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生縱向和環(huán)向拉伸載荷。機(jī)身內(nèi)部增壓導(dǎo)致的縱向和環(huán)向拉伸載荷在機(jī)身蒙皮壁板、隔框以及機(jī)身前后的球形端框內(nèi)部形成平衡力系。**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)圖下描述了機(jī)身蒙皮在壓差△P作用下的變形情況。機(jī)身內(nèi)外壓強(qiáng)差導(dǎo)致的蒙皮環(huán)向和縱向應(yīng)力。

**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)圖下描述了機(jī)身蒙皮在壓差△P作用下的變形情況。機(jī)身內(nèi)外壓強(qiáng)差導(dǎo)致的蒙皮環(huán)向和縱向應(yīng)力。

**3.2機(jī)身的載荷特點(diǎn)**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

一、機(jī)翼構(gòu)造元件**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

縱向構(gòu)件：梁，桁條，縱墻**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造橫向構(gòu)件：普通翼肋，加強(qiáng)翼肋**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

蒙皮

**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

接頭**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

典型元件總結(jié)(1)縱:翼梁、長(zhǎng)桁、墻(腹板)(2)橫:翼肋(如加強(qiáng)肋普通肋)(3)蒙皮

它們的作用?**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

蒙皮:

承受局部空氣動(dòng)力，形成和維持機(jī)翼外形，并承受扭矩，有些機(jī)翼蒙皮還承受彎矩。長(zhǎng)桁:

其主要功用是：第一是支持蒙皮，防止蒙皮因受局部空氣動(dòng)力而產(chǎn)生變形過大；第二是把蒙皮傳來的氣動(dòng)力傳給翼肋：第三是同蒙皮一起承受由彎矩而產(chǎn)生的拉、壓力。翼肋:翼肋，分為普通翼肋和加強(qiáng)翼肋。普通翼肋用來維持翼剖面形狀，將蒙皮上的空氣動(dòng)力傳到其它承力構(gòu)件上去，并支持桁條和蒙皮。加強(qiáng)翼肋除具有普通翼肋的功用外，還作為機(jī)翼結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)件，承受較大的集中載荷或懸掛部件。典型元件的作用:**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

翼梁:翼梁，一般由緣條和腹板等組成。主要功用是承受彎矩和剪力。梁的上下緣條承受由彎矩引起的軸向力N拉、N壓。剪力則主要由腹板承受。縱墻(腹板):縱墻，相當(dāng)于翼梁，但緣條很弱，甚至沒有緣條．因此縱墻能承受剪力，還可和蒙皮組成封閉盒段承受扭矩。接頭:用來連接機(jī)翼與機(jī)身，把機(jī)翼上的力傳遞到機(jī)身隔框上。接頭分為固接和鉸接兩種，固接的接頭，接點(diǎn)既不可移動(dòng)，也不可轉(zhuǎn)動(dòng)；因此，它既能傳遞剪力又能傳遞彎矩。鉸接不可移動(dòng)、但可以旋轉(zhuǎn)，只傳剪力，不傳彎矩。**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

啟發(fā)性問題：

A.

可以發(fā)現(xiàn)它們是互為支持,是否只要互相搭住就一定互為支持?

B.

所謂提供支持是哪些支持?由什么來決定的?

C.

支持的簡(jiǎn)化模型?**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造二、機(jī)翼構(gòu)造型式(受力型式)

所謂“受力型式”--是指結(jié)構(gòu)中起主要作用的元件的組成形式，不同的受力型式,表征了不同的總體受力特點(diǎn)。

1.梁式機(jī)翼：梁強(qiáng)，少長(zhǎng)桁，薄蒙皮。**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

2.單塊式機(jī)翼：梁弱，多長(zhǎng)桁，厚蒙皮**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

3.多腹板式機(jī)翼：梁弱，多腹板（多長(zhǎng)桁），厚蒙皮**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

受力型式總結(jié)

1.梁式:

強(qiáng)梁，薄蒙皮，弱長(zhǎng)桁，常分左右機(jī)翼-----用幾個(gè)集中接頭相連。

2.單塊式:

強(qiáng)桁，弱梁，較厚蒙皮，左右機(jī)翼一般連成整體穿過機(jī)身，但機(jī)翼本身可能分成幾段。

3.多腹板式:

厚蒙皮，多墻，少肋，無(wú)長(zhǎng)桁，左右翼連成整體,貫穿機(jī)身。

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3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

三、機(jī)身構(gòu)造元件

（1）

蒙皮（2）

桁條（3）

桁梁（4）

普通框（5）

加強(qiáng)框**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

框:普通框、加強(qiáng)框**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

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3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

四、機(jī)身構(gòu)造型式

1.構(gòu)架式機(jī)身

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3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

1.桁條式機(jī)身**

3.3機(jī)翼與機(jī)身的構(gòu)造

1.硬殼式機(jī)身**第三章、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力分析

當(dāng)支承在某基礎(chǔ)上的一個(gè)結(jié)構(gòu)受有某種外載荷時(shí)，分析這些外載如何通過結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件傳遞給支承它的基礎(chǔ)，稱之為結(jié)構(gòu)的傳力分析。

傳力分析的含義為什么要進(jìn)行傳力分析呢?**第三章、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力分析

外載荷在結(jié)構(gòu)中按一定規(guī)律傳遞在結(jié)構(gòu)中存在相應(yīng)的傳力路線**第三章、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力分析1．傳力路線例如:機(jī)翼上作用有分布?xì)鈩?dòng)載荷和各接頭傳來的集中載荷，這些外載通過機(jī)翼的各受力構(gòu)件相繼受載產(chǎn)生內(nèi)力來傳遞，最后到機(jī)翼機(jī)身對(duì)接處，由支承機(jī)翼的機(jī)身提供支反力與之相平衡。

**第三章、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力分析**第三章、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力分析2．傳力過程各元件均可能受力

由上例可見：飛機(jī)結(jié)構(gòu)的絕大部分構(gòu)件都是為了合理地傳遞載荷而布置的，因此為了設(shè)計(jì)出符合最小重量要求的滿意的結(jié)構(gòu)，必須首先弄清各種結(jié)構(gòu)中載荷的傳遞規(guī)律。

**第三章、飛機(jī)結(jié)構(gòu)的受力分析3．傳力分析的必要性

由于傳力過程的重要性及在傳力中各元件受力的復(fù)雜性，所以必須對(duì)傳力進(jìn)行仔細(xì)的分析。4．傳力分析的目的

理解飛機(jī)結(jié)構(gòu)中各元件的受力原理和應(yīng)用，為合理進(jìn)行飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

**一、結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化與典型化

目的：把千變?nèi)f化的實(shí)際結(jié)構(gòu)通過取近似，簡(jiǎn)化

成可用典型理論來解的典型問題。

要求：根據(jù)問題性質(zhì)取不同程度的簡(jiǎn)化，但都應(yīng)抓住

主要矛盾（依據(jù)、粗定量），且要心中有數(shù)。

具體方法：將結(jié)構(gòu)形狀、結(jié)構(gòu)元件、元件受力特性等

進(jìn)行合理簡(jiǎn)化。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**1.合理簡(jiǎn)化(最重要、最關(guān)鍵一步）

（1）形狀簡(jiǎn)化

（2）降低整個(gè)結(jié)構(gòu)的靜不定度

要求：

A.將高次靜不定結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)化為靜定或1―2次靜不定結(jié)構(gòu)。

在不同分析中，同一構(gòu)件視其具體情況可作不同處理。如求支反力時(shí)可把整機(jī)翼作一剛體，在分析內(nèi)應(yīng)力時(shí)則是靜不定的。

B.略去次要結(jié)構(gòu)部分和次要元件

一般工程上認(rèn)為少于5％－10％承載能力可在分析時(shí)略去。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（3）簡(jiǎn)化元件的受力特性

如認(rèn)為長(zhǎng)桁在受總體力時(shí)，

是只受軸向力的桿，而略去其

受彎能力。

但在局部載荷下，作為梁

可受垂直于桿的力。

在傳力分析時(shí)，一般以偏安全簡(jiǎn)化為原則。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法2．詳細(xì)了解各元件之間的連接關(guān)系，

以及機(jī)翼與機(jī)身的連接

（支持情況簡(jiǎn)化，固支、鉸支）

**1）分清不同平面——具體情況具體分析

如下圖：垂直平面內(nèi)是固支（軸足夠長(zhǎng)時(shí)，但如果軸很短，那么能否受彎就成問題），水平面內(nèi)，則應(yīng)簡(jiǎn)化為鉸支。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（2）一排鉚釘，一組螺栓該如何簡(jiǎn)化

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**3．依次取出結(jié)構(gòu)的各個(gè)部分作為分離體，找出與它相連接的元件和連接關(guān)系，根據(jù)靜力平衡條件，找出作用力、支反力，畫出分離體平衡圖和內(nèi)力圖，了解力在傳遞過程中的規(guī)律以及各元件的作用和受載情況。

所謂依次是指從初始

載荷開始，逐個(gè)元件分析過

去，前者的支反力后者的外

載（作用力）.

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**二．結(jié)構(gòu)基本元件的受力特性（傳力特性）

元件：板、桿。

“復(fù)習(xí)、回憶”元件的受力，

但要“溫故知新”，“新”即能用來解決

具體工程問題，與實(shí)際結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起。

常用基本元件的受力特性：

（1）桿：受軸向載荷（集中力或分布剪流）

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（2）板：平板宜受板平面的載荷（周邊剪流或拉應(yīng)力）

分布載荷，但不宜受集中力。所以必須通過桿把

它轉(zhuǎn)換成分布載荷。

板如能受拉，則要注意：

a)不能受集中力；

b)不能使桿變彎；

c)計(jì)算時(shí)常把板受拉能力歸入桿中。3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（3）平面板桿結(jié)構(gòu)：

原則上可承受該平面中的

任何載荷，包括集中力、分布

剪流。但板、桿有分工。

桿――軸向力

板（薄板）――只受剪

所以板桿之間只傳遞剪流，

否則桿就要受彎，與受力特性不符。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（4）

平面薄壁梁（組合梁或整體梁）

可受梁平面內(nèi)力或力矩。

但實(shí)際上由板、桿構(gòu)成，屬平

面板桿結(jié)構(gòu)的一種，但它有特

點(diǎn)（上、下緣條＋腹板），所

以仍有分工。

Q由腹板承受；

M、N由桿承受（緣條）。

可為直梁，可為曲梁。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（5）壁板、厚板

壁板：即板加很多桿

（如蒙皮＋長(zhǎng)桁）

板受拉能力并入桿中，

所以只有桿上正應(yīng)力。

厚壁：板加厚可受正應(yīng)力

（拉、壓均可）

板平面內(nèi)任意方向

的剪應(yīng)力和正應(yīng)力

均可受。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（6）

空間薄壁結(jié)構(gòu)或厚壁筒

可受空間任意方向力。

注：但必須經(jīng)過合理布置

如在力作用點(diǎn)加框、肋，并應(yīng)

盡量取封閉周緣。

討論：以上原則在實(shí)際設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

時(shí)應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)呢？

舉例：如機(jī)翼平面薄壁梁，要往上

加一個(gè)切力，怎么加上去？

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**綜上所述

飛機(jī)結(jié)構(gòu)正是大多為薄壁結(jié)構(gòu)，所以它的受力特點(diǎn)：

（1）

不宜受集中力（要有擴(kuò)散件）

（2）宜受板平面內(nèi)的載荷

（3）板桿結(jié)構(gòu)為多，且板桿是有所分工的。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**三、結(jié)構(gòu)傳力分析需注意的幾個(gè)方面要

1．

結(jié)構(gòu)傳力三要素

（1）

結(jié)構(gòu)本身受力特性適合承受外加載荷；

（2）

力能否傳入――力的作用位置應(yīng)該是能夠傳力的；（3）

力能否傳出――邊界條件

a支持情況能否保證力的傳出；

b不同的支持情況傳力途徑不同。

例1：3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**例2

：

A圖錯(cuò)！因?yàn)榘宀荒芷胶?桿必須端頭或側(cè)邊有支持

（如B圖的板），且一直要到基礎(chǔ)支承處。

例3：板必須三邊有支持，一邊加載；或兩邊支持，

另兩邊加載。保證受剪平衡。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**2．

結(jié)構(gòu)中的傳力規(guī)律

（1）靜定結(jié)構(gòu)――力在各元件上的分配只與元件和

外載荷的相對(duì)幾何位置有關(guān)，而

與元件的自身剛度無(wú)關(guān)。僅由平

衡條件可唯一確定元件的內(nèi)力。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（2）靜不定結(jié)構(gòu)――力的分配不僅與元件的相對(duì)

幾何位置和外載荷作用位置

有關(guān)，而且與各元件的剛度

和支剛度有關(guān)。需由力的平

衡條件和變形協(xié)調(diào)條件，才

能確定載荷在各元件上的分配。3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**（3）

剛度分配法：在定性的結(jié)構(gòu)傳力分析中常用，

工程梁理論為基礎(chǔ)，對(duì)較好符合工程梁處，則

用它可作定量計(jì)算。

結(jié)構(gòu)剛度：使該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生某種單位變形所需的相應(yīng)外載

（K＝P/△）

桿（拉壓）

梁（橫剪:彎M、剪力P）彎曲剛度

梁（純彎:彎M）彎曲剛度

扭轉(zhuǎn)剛度3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**總結(jié)：結(jié)構(gòu)剛度與什么有關(guān)？

1．剖面剛度EIGJp

2．長(zhǎng)度L1、L2、L3等

3．載荷形式（P，M）

*剛度分配法：靜不定結(jié)構(gòu)中個(gè)

元件所分配承擔(dān)的載荷與它

們的剛度大小成正比。

如桿受拉時(shí)，在時(shí)

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**物理意義：

變形一致（僅是根據(jù)某種變形一致條件得來的，且實(shí)際上是要

求絕對(duì)變形量一致）

不符

如P分為P1,P2受彎時(shí)，因?yàn)槭前碖彎分配。

所以剛心也可按彎曲剛度用杠桿原理求出，

只有當(dāng)合力正好作用于剛心時(shí)，才為純彎。

合力作用點(diǎn)也就是剛心點(diǎn)

相當(dāng)于作用于剛心上（是指純彎情況，即沒有扭轉(zhuǎn)時(shí)）

即剪力分配時(shí)，只產(chǎn)生純彎3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**條件限制

A．工程梁理論適用于：要有結(jié)構(gòu)保證，如平剖面假設(shè)，

應(yīng)通過翼肋保證（肋平面內(nèi)很剛硬），在翼根處，集

中力作用處就不太符合，要修正。

B．有局限性，不精確。

1．

結(jié)構(gòu)配置實(shí)際不能保證那么純的變形條件。

2．

只取某一種變形一致，因此實(shí)際可能并非處處協(xié)調(diào)。

3．

必須保證絕對(duì)量一致，比平剖面假設(shè)要嚴(yán)。

4．

多種載荷作用時(shí)，實(shí)際上變形將有相互干擾影響。

5．

支承剛度對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響沒有反映進(jìn)去（靜不定支承時(shí)）,

實(shí)際上是有影響。

3.4結(jié)構(gòu)傳力分析的基本方法**

RA=0.69PRA>0.69P若A點(diǎn)剛度大,則RA>RB

RB=0.31PRB<0.31P因?yàn)橐ＷCC點(diǎn)位移相等，

A邊傳力必須大些。

思考題：下述情況能否用剛度分配法？如何處理？

相應(yīng)實(shí)際情況有錐度

PRBRA

PRBRA

PRBRAL/2L/2L/2EF2EF1EF2P**機(jī)翼剖面的“三心”和一點(diǎn)

重心：機(jī)翼剖面上，重力與弦線交點(diǎn)。

剛心：當(dāng)剪力作用于該點(diǎn)時(shí)，機(jī)翼

只彎不扭，或機(jī)翼受扭時(shí)，

將繞其旋轉(zhuǎn)。

剛心位置約在38－40％ｂ。

3.5機(jī)翼典型受力型式的傳力分析**焦點(diǎn)：也稱為空氣動(dòng)力中心，焦點(diǎn)可看為在迎角變化

時(shí)，升力增量的作用點(diǎn)。約在28％ｂ處。3.2機(jī)翼典型受力型式的傳力分析**壓心：空氣動(dòng)力R與機(jī)翼弦線的交點(diǎn)，即空氣動(dòng)力合力

作用點(diǎn)。它的位置隨著α角（Cy

）而變化。

α→Cy→壓心前移，接近焦點(diǎn)。

3.2機(jī)翼典型受力型式的傳力分析**

分布?xì)鈩?dòng)力作用在蒙皮上

誰(shuí)支持蒙皮？

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**

蒙皮：由翼肋和長(zhǎng)桁支持。

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**

分布?xì)鈩?dòng)力作用在翼肋和長(zhǎng)桁

誰(shuí)支持翼肋和長(zhǎng)桁？

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**

長(zhǎng)桁:由翼肋支持。

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**

翼肋:由翼肋后方的機(jī)翼盒段支持。

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**集中力（X向、Y向、Z向）

例副翼接頭載荷：由翼肋和加強(qiáng)

翼梁承受并擴(kuò)散。

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**

總結(jié)：分布?xì)鈩?dòng)力作用在蒙皮上（誰(shuí)支持蒙皮？）

分布?xì)鈩?dòng)力作用在翼肋和長(zhǎng)桁

（誰(shuí)支持翼肋和長(zhǎng)桁？）

蒙皮：由翼肋和長(zhǎng)桁支持。

長(zhǎng)桁:由翼肋支持。

翼肋:由翼肋后方的機(jī)翼盒段支持。

集中力（X向、Y向、Z向）

例副翼接頭載荷：由翼肋和加強(qiáng)

翼梁承受并擴(kuò)散。

3.2.1空氣動(dòng)力向翼肋上的傳遞分析**

機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞

總體力：剪力、彎矩、扭矩。

作用在機(jī)翼橫剖面上的分布空氣動(dòng)力可簡(jiǎn)化為作用在壓力

中心處的一個(gè)合力，并且和作用的集中力一起等效為作用在剛心

上的一個(gè)集中剪力和一個(gè)扭矩。

3.2.2機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

彎矩、剪力和扭矩由那些元件承受？

如何傳遞？

3.2.2機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

剪力:由承剪力元件翼梁承擔(dān)。

3.2.2機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

扭矩：由承扭矩元件翼盒承擔(dān)。

3.2.2機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

彎矩：機(jī)翼結(jié)構(gòu)不同承載元件不同。

3.2.2機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**1.氣動(dòng)力在梁式機(jī)翼的翼肋上的傳遞

（翼肋的力平衡圖）

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**2.總體剪力在梁式機(jī)翼的上的傳遞

（受力元件的力平衡圖）

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**3.總體彎矩在梁式機(jī)翼的上的傳遞

由翼梁承擔(dān)。

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**4.總體扭矩在梁式機(jī)翼的上的傳遞

由翼盒承擔(dān)。

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

梁式機(jī)翼的總體扭矩由翼盒傳遞到機(jī)翼根部

由機(jī)翼根肋傳給機(jī)翼機(jī)身接頭。

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**5.機(jī)翼上集中力的傳遞

集中力來源:副翼襟翼機(jī)翼掛架等連接

接頭傳來。

機(jī)翼結(jié)構(gòu):薄壁結(jié)構(gòu),受集中力的能力極差。

解決辦法:集中力作用處布置構(gòu)件擴(kuò)散。

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**航向（X向）集中力:由肋擴(kuò)散.

向上集中力P作用下:向上運(yùn)動(dòng)由梁腹板提供支反力限制;

轉(zhuǎn)動(dòng)由梁腹板蒙皮提供支反剪流限制。

加強(qiáng)肋內(nèi)力圖見右圖

受力特點(diǎn):彎矩剪力往往較大

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):肋腹板緣條比較強(qiáng);

與翼梁蒙皮的連接也比較強(qiáng)。

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**有關(guān)力等效的兩個(gè)問題

問題1.是否可用等效力系畫內(nèi)力圖?

問題2.是否可用等效力系求支反力?

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**舉例:加強(qiáng)肋傳力分析前梁后梁BHP設(shè):H=1,B=4,前梁剛度為3,后梁剛度為1問題:1.是否僅后梁腹板提供支反剪力?2.加強(qiáng)肋是否可簡(jiǎn)化為雙支點(diǎn)梁?

**解:將P移到剛心得P`=PMt=P*3R前`=3/4PR后

=1/4P

Pqt=3P2

1

4=3/8PRt前“=3/8P

1Rt后“=3/8P

1

R前=3/4P-3/8P=3/8P

R后=1/4P+3/8P=5/8P下圖所示兩種受力模型的傳力路線相同嗎?**結(jié)論:

1.前梁上有載荷，也即一般不能抵消，而是會(huì)使盒段扭!

P力不是全部由后梁傳往根部，而是會(huì)在盒段上整個(gè)加載。

2.雙梁式不是雙支點(diǎn)簡(jiǎn)支梁!加強(qiáng)肋是由后盒段周緣連接的。

3.傳集中力時(shí)，要通過某些加強(qiáng)構(gòu)件把它轉(zhuǎn)化為適宜于

機(jī)翼主要受力構(gòu)件(盒式梁)所宜承受的各種分散力

先擴(kuò)散，再傳給主盒段，最后傳給機(jī)身。

3.2.3梁式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):梁較弱或只有墻；蒙皮較厚（t>3）；長(zhǎng)桁多且強(qiáng)。受力特點(diǎn):由梁緣條、長(zhǎng)桁和蒙皮組成的壁板承彎其它傳力路線同梁式

氣動(dòng)載荷傳給蒙皮，蒙皮傳給桁條和翼肋，翼肋傳給蒙皮和腹板

用處:從高速飛機(jī)要求看:1.V氣動(dòng)載荷局部剛度兩者矛盾要求

2.翼形變薄承彎能力要求辦法:提高有效高度，可采用后面介紹的多腹板式3.2.4單塊式機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的總體力傳遞**二、單塊式機(jī)翼的傳力分析

**單塊式機(jī)翼的氣動(dòng)載荷是如何在翼肋上傳遞的？

請(qǐng)觀看動(dòng)畫**傳力分析:QQ**單塊式機(jī)翼的載荷是如何傳遞的？

請(qǐng)觀看動(dòng)畫**

剪力傳遞：因長(zhǎng)桁、蒙皮較強(qiáng)，承軸向正應(yīng)力能力大，梁腹板受剪時(shí)，產(chǎn)生的軸向剪流（將形成彎矩）由梁櫞條，長(zhǎng)絎、蒙皮組成的壁板承受。

傳遞過程：櫞條、長(zhǎng)桁分擔(dān)軸力大小與他們的拉壓剛度成正比例內(nèi)力N沿展向分布按斜折線規(guī)律分布，同梁式。腹板剪流梁櫞條蒙皮（受剪）第一長(zhǎng)桁假定承受正應(yīng)力能力折算到長(zhǎng)桁蒙皮蒙皮第二長(zhǎng)桁****

1.蒙皮、長(zhǎng)桁、梁上的q、N均有變化蒙皮:扭矩和軸向剪流——蒙皮受剪傳遞——肋上附加剪流（肋上剪流分布改變，與受正應(yīng)力元件面積有關(guān)）長(zhǎng)桁:正應(yīng)力梁:一部分傳給長(zhǎng)桁，故N較小。

2.如果蒙皮，長(zhǎng)桁均受正應(yīng)力，則剪流分布有何不同？

——階梯

——斜折線

3.剪流（軸向）如何傳到長(zhǎng)桁上——蒙皮受剪，所以肋上剪流多應(yīng)掌握幾點(diǎn)：**4.分離面為何要這樣安排？

主要使M：左右自身平衡（當(dāng)對(duì)稱時(shí)）

------機(jī)翼貫穿

Q，Mt：在直機(jī)翼中不進(jìn)入中央翼

（與機(jī)身相連處根接頭肋）但反對(duì)稱Mt要在中央翼上平衡5.中央翼一般有些什么元件?

必需長(zhǎng)絎，蒙皮翼肋主要作為支持，但在與機(jī)身連接處要6.如果不帶中央翼：要出現(xiàn)參與區(qū)，影響效率

--桁梁式機(jī)翼應(yīng)掌握幾點(diǎn)：**

三、多腹板式結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：縱墻多（>5）；蒙皮厚（幾~十幾mm）；無(wú)長(zhǎng)絎；有多肋和少肋兩種。與機(jī)身連接同單塊式同梁式(由多腹板多梁式)

用處:小展弦比;高速飛機(jī)(薄翼)或后掠翼

Heff多腹板;

薄翼剛度要求厚蒙皮無(wú)長(zhǎng)桁

傳力特點(diǎn):若無(wú)普通肋

蒙皮氣動(dòng)載荷腹板(展向一長(zhǎng)條蒙皮上的氣動(dòng)載荷)側(cè)肋(剪力）蒙皮(軸力3.2.5

多腹板式機(jī)翼的傳力分析*****對(duì)多腹板小展弦比直機(jī)翼,由于各梁剛度、載荷不一樣,會(huì)有附加剪流翹曲變形

彎曲剛度小彎曲剛度大

對(duì)剛度大的梁加載，對(duì)剛度小的梁卸載**

多腹板機(jī)翼的啟發(fā)問題

1、無(wú)肋時(shí)，氣動(dòng)載荷是怎麼傳的？

2、是否還有扭矩（或扭轉(zhuǎn)變形引起的剪流）

3、如無(wú)中央翼會(huì)怎樣？四.綜述三個(gè)典型受力型式:

1.受Q的形式?jīng)]有改變;

2.不同之處主要是受M的元件分布由集中(梁式)

分散(單塊式)

更分散(多腹板式)

并由此還將影響到翼肋和蒙皮的受載情況有所差異

**各基本元件（指受總體力）可能發(fā)生什么破壞形式

1.梁緣條

拉壞壓壓壞失穩(wěn)局部:主要與各板的支持情況及b/t有關(guān)總體:主要與桿長(zhǎng)L與J有關(guān),支持情況

(兩個(gè)平面支持,一般不易總體失穩(wěn))2.桁條:完全同上,只是因沒有腹板支持易總體失穩(wěn)。

3.蒙皮、腹板:剪壞,剪切失穩(wěn)與a/b有關(guān),與支持情況有關(guān)此時(shí)翼肋長(zhǎng)桁又是它的支持。**04/26/051

3.6翼身連接區(qū)和結(jié)構(gòu)布置變化區(qū)的傳力分析

設(shè)計(jì)分離面和翼身對(duì)接處傳力**04/26/052１.設(shè)計(jì)分離面：

由于使用，維護(hù)上的需要沿展向安排有分離面

特點(diǎn)：可拆連接２.翼—身對(duì)接和設(shè)計(jì)分離面

(1)設(shè)計(jì)分離面即翼身對(duì)接處，所以兩類接頭合二為一

梁式機(jī)翼大多屬此種，接頭大多為集中接頭

（i）三點(diǎn)連接：一固一鉸

（ii）四點(diǎn)連接：兩固（iii）多點(diǎn)連接中央翼：看梁是否穿過機(jī)身，或說在機(jī)身框上是否有一構(gòu)

件相當(dāng)于翼梁直接相連，帶緣條，Ｈ等相同

(I)如帶中央翼梁，Q，Mt，M反對(duì)稱:均傳到機(jī)身上

M對(duì)稱在中央翼梁上平衡

(II)不帶中央翼梁，Q，Mt，M(對(duì)稱,反對(duì)稱)

均傳給機(jī)身框

**04/26/053(2)設(shè)計(jì)分離面非翼身對(duì)接接頭(如單塊式，多腹板式機(jī)翼)

設(shè)計(jì)分離面與翼身對(duì)接面可能在同一切面上，也可能不在同

一切面上(大多屬此類)，此時(shí)，分離面接頭的作用：保持機(jī)

翼成為一個(gè)整體件好處:

部分機(jī)翼總體力M對(duì)稱、Mt反對(duì)稱可在機(jī)翼上自身平衡掉構(gòu)造特點(diǎn):

周緣連接(大多有加強(qiáng)帶板)

翼身對(duì)接接頭的作用:

把機(jī)翼上無(wú)法自身平衡掉的載荷從

接頭傳給機(jī)身

構(gòu)造特點(diǎn):

四個(gè)鉸接接頭(左，右，前，后)即可

**04/26/054**04/26/055單塊式平直機(jī)翼在機(jī)身上的受力平衡用四個(gè)鉸接接頭傳遞機(jī)翼的剪力和扭矩**04/26/056**04/26/057單塊式平直機(jī)翼在機(jī)身上的受力平衡用周邊對(duì)接角條將扭矩傳給機(jī)身**04/26/0581.中央翼上各元件是否都要?各起什么作用?

桁條

要

!(否則M對(duì)不能平衡掉)

墻

緣條

要

腹板

從傳Q力來說可不要！

Q不進(jìn)中央翼

翼肋(普通肋)

從受氣動(dòng)力說可不要，

作為長(zhǎng)桁受壓失穩(wěn)

要（支持）

蒙皮

從

Mt對(duì)

似可不要

∵M(jìn)t對(duì)

不進(jìn)中央翼

Mt反對(duì)稱是否進(jìn)中央翼？

進(jìn)！

Q對(duì)稱，Q反對(duì)稱是否進(jìn)中央翼？

不！

蒙皮作為長(zhǎng)桁支持應(yīng)要！啟發(fā)題**04/26/059為何常用四個(gè)鉸，用兩個(gè)固接接頭是否更好？

不一定

（1）

機(jī)翼上主要載荷是對(duì)稱載荷,對(duì)稱M,Q,Mt中

主要是M該M→中央翼

∴不需要固接接頭

（2）如已安排了固接接頭，那就成了靜不定傳力路線

M有一部分→

機(jī)身框上→

框?yàn)榍菏芰?傳力不直接)（3）但如是固接，可靠性↑

（余度大）啟發(fā)題**04/26/0510啟發(fā)題3．在反對(duì)稱載荷作用下如何傳力？反對(duì)稱M：

由接頭變成四個(gè)切力傳給機(jī)身**04/26/0511

3．在反對(duì)稱載荷作用下如何傳力？(1)蒙皮要受剪

(2)1#肋一定要

(3)0#肋可不要

∵無(wú)載荷

但如為對(duì)接就要，非傳力構(gòu)造需要

肋內(nèi)力圖1#0#肋上力=0MQ啟發(fā)題斜率變化**04/26/05123．在反對(duì)稱載荷下又如何傳力？反對(duì)稱Q是否進(jìn)中央翼自身平衡?

否，不是自身平衡力系，

∑M≠0，在機(jī)身側(cè)邊傳走

不能進(jìn)中央翼，∵

如進(jìn)中央翼，必須有力矩平衡

而這對(duì)力矩仍由原路經(jīng)腹板回到接頭

(參考M反傳力)

∴

不進(jìn)

反對(duì)稱Mt

盒子受載如下：?jiǎn)l(fā)題是自身平衡力系

可自身平衡

為何不在機(jī)身——機(jī)翼接頭傳走？**04/26/05133．在反對(duì)稱載荷下又如何傳力？

如要傳不能直接傳，必須先在側(cè)肋上轉(zhuǎn)成一對(duì)切力傳

(∵是鉸接接頭)

而原盒子上，各板均未斷，可以說對(duì)稱軸處切面上必自身平衡?？偨Y(jié)

M對(duì)

M反對(duì)

Mt反

→中央翼

↓

蒙皮受剪→梁緣→梁腹板→翼身接頭

Q對(duì)

Q反

Mt對(duì)

不進(jìn)啟發(fā)題答案**04/26/0514二．連接對(duì)機(jī)翼根部區(qū)結(jié)構(gòu)受力影響和特殊邊界

1．限制扭轉(zhuǎn)

(1)一般說兩端自由是自由扭轉(zhuǎn)，而機(jī)翼一端固定就

成了限制扭轉(zhuǎn)

物理現(xiàn)象：

自由扭轉(zhuǎn)時(shí)端面會(huì)翹；“限制”則將其壓平

↓

↓

（由于上、下、左、右各板剪

限制翹曲，附加

切變形引起不同的縱向位移）

次應(yīng)力→自身平衡盒段的自由扭轉(zhuǎn)變形機(jī)身限制其變形產(chǎn)生附加力**04/26/0515

單塊式

雙梁式盒段的自由扭轉(zhuǎn)限制扭轉(zhuǎn)的次正應(yīng)力分布**04/26/0516（2）結(jié)構(gòu)受力

多了二組次應(yīng)力；且影響區(qū)L=1～1.5B(B為翼箱寬度）（圣維南原理）附加次應(yīng)力與基本應(yīng)力的比例可達(dá)20%，但轟五機(jī)翼根部?jī)H占6%，∵H-5到根部的Mt很?。?）次應(yīng)力的特點(diǎn)如下

作用相當(dāng)于展向把剖面壓平

必定是自身平衡力系(指同一剖面)，因?yàn)橥廨d與原內(nèi)力兩者已平衡(工程梁理論算得自由扭情況),所以附加的力必是自身平衡

**04/26/0517

次應(yīng)力的特點(diǎn)1)若H=B(正方盒)次應(yīng)力為0

四個(gè)角點(diǎn)完全相同，不會(huì)有進(jìn)有出

2)盒子愈扁（H遠(yuǎn)小于B）則該力將愈大3)次應(yīng)力沿展向有一影響區(qū)（圣維南原理）L=1～

1.5B

并且根部剖面內(nèi)、外均有影響。4)在影響區(qū)內(nèi)（次應(yīng)力以雙曲函數(shù)規(guī)律衰減）

故可在１～１.５B內(nèi)近似取直線。實(shí)際應(yīng)力＝自由扭轉(zhuǎn)基本應(yīng)力＋附加次應(yīng)力因?yàn)椤鳓已兀谙蜃兓?，∴必定還有次剪應(yīng)力△q（△τ）7）

實(shí)際情況機(jī)身有彈性，∴附加應(yīng)力有所減弱**04/26/0518單梁＋單墻是否為限制扭轉(zhuǎn)？

無(wú)限制扭轉(zhuǎn)問題，∵不能提供自身平衡力系**04/26/0519一般說盒段一端固定即是限制扭轉(zhuǎn)（也可兩端固定）但嚴(yán)格講，只要盒式梁的剖面翹曲程度沿展向不相等時(shí)就會(huì)有限制扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象

∵

此時(shí)各剖面間會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力使各剖面翹曲程度趨于相同

∴

如

（1）各剖面Mt≠C

（2）各剖面厚度δ不同→扭轉(zhuǎn)剛度不同

（3）機(jī)翼有很多肋，肋在z向剛度≠0時(shí)

以上三種情況均會(huì)有限制扭轉(zhuǎn)，但影響較少，忽略！限制扭轉(zhuǎn)引起的次應(yīng)力一般不能忽略，因?yàn)橄拗婆まD(zhuǎn)引起的次應(yīng)力有時(shí)可達(dá)基本應(yīng)力的２０％

但

（１）H/B→1△σ→0

（２）機(jī)身彈性影響

（３）與Mt大小有關(guān)，如H--5占6%**04/26/05202.特殊邊界之一：雙梁式機(jī)翼，三點(diǎn)連接

雙梁式機(jī)翼三點(diǎn)連接：指鉸接(單耳)與固接(雙耳)的三點(diǎn)連接物理概念：

鉸接接頭不能傳彎，該梁會(huì)轉(zhuǎn)，但因?yàn)橛泻卸未嬖冢?/p>

盒段不允許它轉(zhuǎn)，∴

盒段限制它，給它提供支反力。其傳力為：離開機(jī)身側(cè)邊L的距離內(nèi)后梁彎矩→盒段受扭→

前梁→機(jī)身

**04/26/0521

在L段內(nèi)

前梁加載,后梁卸載。要求L盒段有足夠扭轉(zhuǎn)剛度=+M前

M后

M后

M后

**04/26/0522

**04/26/0523（1）這樣一個(gè)轉(zhuǎn)移過程要有一個(gè)過渡區(qū)，靠結(jié)構(gòu)參與逐漸把

力傳過去。

（2）在機(jī)翼外段，彎矩按剛度比分配傳力；到根部

，∵支持

情況，力前傳。

（3）要前傳，結(jié)構(gòu)上要有保證

。即：前梁要加強(qiáng)，盒子扭轉(zhuǎn)

剛度，蒙皮剪切剛度足夠。

如果盒子抗扭→0，就不能

傳過去。

如果是多腹板式或多梁轉(zhuǎn)成少數(shù)幾個(gè)集中接頭將如何傳呢

?盒段要能受

足夠

啟發(fā)問題：**04/26/05243.特殊邊界之二：?jiǎn)螇K式機(jī)翼→梁式：四點(diǎn)連接參與問題：軸力的分散與集中，也即軸力的轉(zhuǎn)移，從某些構(gòu)件

轉(zhuǎn)移到另一構(gòu)件上。

壁板寬度上分布的軸力集中到梁緣條上

壁板軸力→蒙皮受剪→梁緣條

也可用基本狀態(tài)

+自身平衡狀態(tài)得到=+**04/26/0525參與問題：

單塊式→梁式（四點(diǎn)連接）**04/26/0526

雙梁式機(jī)翼三點(diǎn)連接單塊式機(jī)翼四點(diǎn)連接

以上兩個(gè)問題有一個(gè)共同特點(diǎn)即均有某種結(jié)構(gòu)不連續(xù)的情況,

∴

才出現(xiàn)有力的轉(zhuǎn)移

，即結(jié)構(gòu)參與問題。（1）這種轉(zhuǎn)移常通過板受剪來實(shí)現(xiàn)（2）需通過一定長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)來完成，∴參與問題也叫剪滯問題（3）轉(zhuǎn)移快慢取決于蒙皮的剪切剛度（和支持剛度）

這兩個(gè)特殊邊界問題都屬于參與問題

**04/26/0527啟發(fā)題

1）參與區(qū)沿整個(gè)寬度不同，愈靠近梁緣條的縱向元件，

其參與段愈短（∵支持剛度大）

**04/26/0528啟發(fā)題

2）能否把長(zhǎng)桁去掉？

不行?。ㄟ@樣參與區(qū)就外移），但可削弱。**04/26/05293）實(shí)際上固定端影響也是一個(gè)參與問題，但它不是軸力的轉(zhuǎn)移

而是由于邊界上支持不符合平剖面假設(shè)，限制了某種變形，

而增加了一組附加正應(yīng)力或軸力。也有附加剪應(yīng)力，較次要

這組附加軸力也不是只有根部剖面上的結(jié)構(gòu)才有，

而也是要有一段結(jié)構(gòu)參與受力，在一段距離內(nèi)漸降為零，

這種情況也就是“參與問題”。

“限制扭轉(zhuǎn)”—限制平剖面變形趨勢(shì)“參與問題”—力的轉(zhuǎn)移（結(jié)構(gòu)無(wú)法受此力而轉(zhuǎn)移）**04/26/05304）參與問題都會(huì)出現(xiàn)“附加的次應(yīng)力”（不論其原因，性質(zhì)，大

小可能不同）

所以要附出一定的重量代價(jià)，也可以說就整個(gè)結(jié)構(gòu)效率有所降低。而這是由于給出的支承條件不理想，不太符合結(jié)構(gòu)受力規(guī)律引起付出一定的重量代價(jià)。

單塊式機(jī)翼最好帶中央翼或分散連接，而不要用桁梁式。如果采用桁梁式，參與段蒙皮有附加剪流

。所以一般δ↑，長(zhǎng)桁可適當(dāng)減弱，但不能不要，否則參與段外移**04/26/0513.7后掠機(jī)翼和三角機(jī)翼傳力分析

**04/26/052一.后掠機(jī)翼的傳力分析1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力特點(diǎn)

剛度特點(diǎn)：因?yàn)関↑、

c↓，更細(xì)、長(zhǎng)、薄，所以彎剛、扭剛均比

直機(jī)翼差。變形特點(diǎn)：彎曲→附加的扭轉(zhuǎn)變形→副翼反效加劇

v↑，要求總剛和局部剛度更高，所以剛度強(qiáng)度與重

量的矛盾更突出，特別是剛度。

用單塊式，但常不易帶中央翼，所以出現(xiàn)混合

式。

(中機(jī)身容積緊張；或根部壁板有開口：如起落架

艙門、機(jī)關(guān)炮）受力特點(diǎn)：三角區(qū)的存在，導(dǎo)致“后掠效應(yīng)”

機(jī)翼后掠時(shí)，一般翼肋仍垂直于梁（或墻）的居多。

此時(shí)外段的情況與直機(jī)翼相同；不同之處：根部出

現(xiàn)三角區(qū)→后掠效應(yīng)。**04/26/053**04/26/054后掠效應(yīng)：由于三角區(qū)的存在，導(dǎo)致彎矩M引起的正應(yīng)力向后緣集中，即越靠近后緣，正應(yīng)力越大的情況。因長(zhǎng)桁長(zhǎng)度不一，剛度就不同，后緣長(zhǎng)桁剛度大，分配的載荷也大?；驌Q個(gè)說法：M作用下，因?yàn)锽、C點(diǎn)支持剛度不同，剖面不符合平剖面假設(shè)，出現(xiàn)翹曲，AC

C

σ0

BB←σg

Δσ

此時(shí)σg=σ0+Δσ，σ0：基本應(yīng)力；

Δσ：次應(yīng)力，可達(dá)σ0的30~40%，為自身平衡力系，影響區(qū)為1~1.5B，而且對(duì)剖面的內(nèi)、外段結(jié)構(gòu)都有影響。**04/26/055**04/26/0562．單塊式后掠機(jī)翼

1

3

2

ABC

無(wú)三角區(qū)A：在機(jī)身側(cè)邊轉(zhuǎn)折

B：中央機(jī)身對(duì)稱軸處對(duì)接

C：根部翼肋順氣流布置

以上共同點(diǎn)：壁板受正應(yīng)力，所以三角壁板也可受剪切。

在機(jī)身側(cè)邊至少有四個(gè)鉸接接頭。**04/26/057下面以A情況為例進(jìn)行分析（波音—747即類似）

1）簡(jiǎn)化模型

壁板受彎——蒙皮、長(zhǎng)桁受正應(yīng)力，同時(shí)蒙皮受剪

長(zhǎng)桁轉(zhuǎn)折時(shí)，外翼長(zhǎng)桁與中央翼長(zhǎng)桁、側(cè)肋緣條均相連

中央翼、外翼前、后墻（梁）均有腹板；

與機(jī)身四點(diǎn)鉸接。**04/26/058扭矩的傳遞**04/26/059

扭拒Mt

在2—3剖面處：

1)

ê壁板，在2-3邊上受有外段機(jī)翼蒙皮上傳來的qt。

qtqt2）扭使前梁上有剪彎（與直機(jī)翼不同）。

3）ê壁板受上述qt和qt′的作用后，有中央翼長(zhǎng)桁提供

支反正應(yīng)力；

有側(cè)肋提工供

1—2平面內(nèi)的支反剪流。

4）Mt將影響到中央翼受軸力引起的彎矩

（自身平衡——左右機(jī)翼）(直機(jī)翼沒有)；

側(cè)肋上的剪流則由側(cè)肋轉(zhuǎn)到機(jī)身接頭（與直機(jī)翼同）。

意味著前梁上的彎矩要擴(kuò)散到壁板上，由壁板受。

qt′qt′**04/26/0510剪力的分配

剪力Q分為

Q1和

Q2

Q1分為

Qb和

Qr

Qb

繼續(xù)沿前梁往里傳Qr

沿根肋A-C傳往后支點(diǎn)A

**04/26/0511剪力的傳遞**04/26/0512彎矩的傳遞主要區(qū)別（與直機(jī)翼）有后掠效應(yīng)有分彎矩，側(cè)肋受載。**04/26/05133）此類單塊式機(jī)翼構(gòu)造特點(diǎn)

側(cè)肋必須十分強(qiáng)——在傳M、Q、Mt時(shí)均受載且側(cè)肋、

緣條必須與中央翼，外翼的長(zhǎng)桁均連上。**04/26/05143．梁架式根部后掠翼傳力：(1）原因：

·

機(jī)身容積緊張，不允許中央翼通過，

只能用集中接頭。

·

起落架艙（開口),破壞了閉室盒段和壁板。

·

梁式：

i)如用雙梁等。由于雙梁效應(yīng)，后梁載荷大，

但H后小，所以受力不利。

ii)M有很大分彎矩，需很強(qiáng)側(cè)肋；Mt在根肋處轉(zhuǎn)

成一對(duì)力

，改由兩梁受，可能導(dǎo)致梁加載或卸

載。

**04/26/0515

?梁架式（由主梁，前后梁，根肋，側(cè)肋組成受力構(gòu)架）可以改變構(gòu)件布置，連接

，設(shè)計(jì)出理想的傳力路線；如可使彎矩M只由主梁傳，而主梁取機(jī)身軸線；扭矩Mt可由梁架的多條

路線傳走?？傊?，

對(duì)這類靜不定梁架式結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)傳力路線，盡量發(fā)揮各構(gòu)件的效率。(2）構(gòu)造特點(diǎn)：由若干梁，連同根肋、側(cè)肋（本身都類似“梁”受載）搭成一個(gè)骨架，M、Q、Mt轉(zhuǎn)成這些構(gòu)件的一個(gè)力或力矩傳給接頭。**04/26/0516（3）傳力分析注意點(diǎn)：分析傳力路線

i)哪個(gè)支