《飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》課后答案第3章

2EJ1L11L1K2EJ1L11L1K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＝100（作用在剛心上），彎矩M=5×l0

3

、扭矩M=30kN·m。知前、后粱的平均剖面抗彎剛度為tEI＝10前

10

kN·mm

2

、EI＝2×1010kN·mm2；前、后閉室平均剖面抗扭剛度為＝5×108kN·mm2,K后t

t后

＝109kN·mm2。求：(1)當(dāng)L＝L＝1500mm時(shí)M在2前后t

肋剖面如何分（題圖3（2)當(dāng)L＝3000mm＝1500mm時(shí)，Q、M、M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

＃

肋對前閉室的影響）。。

L

L

后（1的配

K=

2EJ2L

前

L

后

∴

只與2EJ有關(guān)Q

1

K21Q1=2=［1)]Q=1。=3330kg。3KNQ

2

=6670kg。7KN（2M的分配K=

L

∴關(guān)系仍同上

2t121111t3000112103103=2t121111t3000112103103=3103=103M

1

=0.333

=。M=

=3335KN）M的配5tM=0333=0kg=KNM=0.6673=2001kg。=20KNm。

L

L

后

（1）Q分配

K=

2EJ2K=

=2

10

6

=

2926。111K=

2=29=2.256210611

。889K+K=2106(+=2106

(

0.111+0.889)=1106∴Q=0。

1110kg=。1KNQ

=8890kg88.9KN1012（M的配

K=

L=30000.3339QK=15001。10K+K=1。10M

1

=

=。1999=5

=

kgm1000mM

=410

kg=4000KNm（3M的配5K=。K+K=8。

K==6.667

107M

=。103

=。610

kg.m=KNmM

kg。=24KN二。圖3.3所示兩機(jī)翼）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.請畫出兩種情況下—a、b-b段長桁的內(nèi)力圖，并筒要說明

何以如此分布?三。請畫出以下各指定翼肋的力平衡圖和內(nèi)力圖（題圖。(1）薄蒙皮雙粱式機(jī)翼，I肋在氣動載荷作用下：）前、后緣未略去，）若略去前、后緣的氣動載荷和結(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）薄皮雙梁式機(jī)翼，Ⅲ肋緣受有Y向中力P.

====（4機(jī)翼外段為雙梁式，內(nèi)側(cè)為三梁,肋位于結(jié)構(gòu)布置變化處，畫出傳總體力時(shí)，該肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。M2

t兩閉室對稱，此時(shí)q

t

=

BM2Ht2

t2（1若變只是兩閉室面積不同，則相同，扭矩引起的剪力與彎矩同上；但剛

t2+==t2+==ty心位置可能變動，所以多一個(gè)扭矩（若同,也會引起兩閉室扭剛不同，則在分析M時(shí)就會出現(xiàn)Q,M力。（5）薄蒙皮雙梁式機(jī)翼v肋后梁上作用有集中力，求該肋受P時(shí)的平衡yy圖和內(nèi)力圖(假設(shè)前、后粱彎曲剛度相等）.若前后梁對稱右支點(diǎn)

1MH1t22BH224yyyy

y若前后梁不對稱，例如前梁剛度為后梁的2倍剛心在2/3B處則M=＊2/3*B2t=BH=Py∴P－1M：3?X—H?X?H=0(6)薄蒙皮雙粱式機(jī)翼Ⅵ肋上C點(diǎn)處受有集中力的力平衡圖和內(nèi)力圖。x

424B424BXM

XX=4?H?X+4?H?XM

t

=2

BPHXX?H?+?HΔX?四請畫出題圖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)身對稱軸處對接的雙梁單塊式后掠翼，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力矩圖

4M

t

*2BHt

42M2BHBH在

3

處：

**q*H*t3tBHM*BH30.33M突變處：

2M1.33M0.67M22**H*2BH2在2處：0如果認(rèn)為已擴(kuò)散成水平剪流則：

此M值很小（兩種方法都可以）（2)(a）請畫出Ⅱ肋在局部氣動載荷下的力平衡團(tuán)和內(nèi)力圖（號肋（單塊式普通肋）

(b）請畫出中央翼在作用有反對稱總體彎矩時(shí)，Ⅲ肋、Ⅳ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)型式交換處的肋在傳遞總體力M、Q、M的力平衡圖和內(nèi)力圖。t

MtMt傳M時(shí)：傳時(shí)不起作用；傳時(shí)也不起作用。(4多墻式機(jī)翼在根部用兩個(gè)固接接頭與機(jī)身相連請畫出側(cè)肋Ⅵ在傳遞總體內(nèi)力的剪力Q時(shí)，其力平衡圖和內(nèi)力圖.(5)畫出圖示三梁式后掠翼側(cè)肋Ⅶ在傳遞總體彎矩時(shí)其力平衡圖和內(nèi)力圖。

tt如果結(jié)構(gòu)彎矩完全對稱，則中間支點(diǎn)無力；否則會有力（載荷也要對稱，即

，才可能

R

中

）五．下列各機(jī)翼結(jié)構(gòu)蒙皮上均有開口,請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。在和M，I肋不起作用；在M下如圖所示：

(2)雙梁單墻式后掠翼,其中后粱在Ⅱ肋處有轉(zhuǎn)折，請畫出Ⅱ肋的力平衡圖和內(nèi)力圖.（3）雙粱單墻式機(jī)翼中Ⅲ肋在傳扭時(shí)的力平衡圖、內(nèi)力圖。

(4）單梁雙墻式機(jī)翼中Ⅳ助在傳扭時(shí)的力平衡圖和內(nèi)力圖六：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所示，接頭A在yoz平面內(nèi)為固接,接頭B為鉸接.尺寸a=。667m,b=2mc=4m。平尾上受有不對稱的P，力y作用點(diǎn)距y軸1m，P=100KN,P=50KN,求y1y2(1)此時(shí)機(jī)身后段的彎矩圖M、剪力圖Q扭矩圖M。zyt

AYZXAYZX(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．桁條布置見圖3。7PP150KNyy2RP2.667A

RR200.KNBPKNmXA12∑R

BR

AMQM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

請分析當(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）？分別畫出他們的力平衡圖。假設(shè)機(jī)身后段為桁條式從后方看:上壁板:

yZZAXYyZZAXY框B只受有P力，方向向下