《飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)》課件-載荷變形與應(yīng)力-劉鳳楠

飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)模塊：飛機(jī)結(jié)構(gòu)Knowledge載荷、變形與應(yīng)力知識(shí)點(diǎn)構(gòu)件的變形2.載荷及其分類1.載荷、變形與應(yīng)力強(qiáng)度與剛度內(nèi)力與應(yīng)力4.3.載荷及其分類任何結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件(component)，在工作過(guò)程中都會(huì)受到其他物體對(duì)它的作用力(action)，這種作用力通常叫做載荷(外部載荷)。構(gòu)件在載荷作用下，它的支點(diǎn)對(duì)它產(chǎn)生反作用力(reaction)。外力：構(gòu)件承受的載荷和支點(diǎn)的反作用力。結(jié)構(gòu)是由結(jié)構(gòu)元件或構(gòu)件(如桿Rod、梁Beam、板Plate等)通過(guò)某些連接方式(如螺接screw、鉚接riveting、焊接welding、膠接bonding等)組合起來(lái)的可以承受載荷和傳遞載荷的受力系統(tǒng)。載荷及其分類（Concentratedload）集中載荷是指集中作用于一點(diǎn)上的載荷。集中載荷（Distributedload）作用于一個(gè)面積或長(zhǎng)度上的載荷。如果分布載荷的作用面積相對(duì)較小，可以把它近似看作是集中載荷。分布載荷按作用形式載荷及其分類載荷及其分類(staticload)如果載荷是逐漸加到構(gòu)件上去的，或者載荷加到構(gòu)件上后，它的大小和方向不變或變化很小。靜載荷(dynamicload)如果載荷是突然加到構(gòu)件上去的，或者載荷加到構(gòu)件上后，它的大小和方向（或其一）有顯著變化。動(dòng)載荷按作用性質(zhì)載荷及其分類例如：飛機(jī)停放時(shí)起落架所承受的載荷，就是一種靜載荷千斤頂頂飛機(jī)時(shí)，所承受的載荷是逐漸增大的，它也屬于靜載荷飛機(jī)著陸時(shí)起落架所受到的地面撞擊力，飛機(jī)著陸滑跑因?yàn)榕艿啦黄蕉垢鞑糠殖惺艿牧Γ紝儆趧?dòng)載荷。構(gòu)件的變形2.載荷及其分類1.載荷、變形與應(yīng)力強(qiáng)度與剛度內(nèi)力與應(yīng)力4.3.構(gòu)件的變形變形：構(gòu)件在載荷作用下，其尺寸和形狀都會(huì)有不同程度的改變，這種尺寸和形狀的改變叫做變形。當(dāng)載荷去掉后即能消失的變形，叫做彈性變形。不能消失的變形則叫做塑性變形(或稱殘余變形)。機(jī)翼彈性變形鐵絲塑性變形構(gòu)件的變形構(gòu)件的變形-拉壓變形拉壓變形實(shí)例：起吊重物的鋼索、活塞桿等。特點(diǎn)：由大小相等、方向相反、作用線與桿件軸線重合的一對(duì)力引起的；表現(xiàn)：桿件的長(zhǎng)度發(fā)生伸長(zhǎng)或縮短。構(gòu)件的變形-彎曲變形彎曲變形特點(diǎn)：由垂直于桿件軸線的橫向力，或由作用于包含桿軸的縱向平面內(nèi)的力偶引起的；實(shí)例：橋式起重機(jī)的大梁、各種心軸以及刀架等。表現(xiàn)：桿件軸線由直線變?yōu)榍€。構(gòu)件的變形-剪切變形實(shí)例：常用的連接件，如鍵、銷釘、螺栓、剪板機(jī)等

特點(diǎn)：由大小相等、方向相反、相互平行的力引起的；表現(xiàn)：受剪桿件的兩部分沿外力作用方向發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。剪切變形構(gòu)件的變形-扭轉(zhuǎn)變形實(shí)例：汽車的傳動(dòng)軸、電機(jī)和水輪機(jī)的主軸等。

特點(diǎn)：由大小相等、方向相反、作用面都垂直于桿軸的兩個(gè)力偶引起的；表現(xiàn)：桿件的任意兩個(gè)橫截面發(fā)生繞軸線的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。構(gòu)件的變形2.載荷及其分類1.載荷、變形與應(yīng)力強(qiáng)度與剛度內(nèi)力與應(yīng)力4.3.內(nèi)力與應(yīng)力內(nèi)力：當(dāng)構(gòu)件受到外力作用而變形時(shí)，材料分子之間的距離發(fā)生變化，這時(shí)，分子之間會(huì)產(chǎn)生一種反抗變形，力圖使分子間的距離恢復(fù)原狀的力，這種力叫做內(nèi)力。同樣，內(nèi)力也有拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲內(nèi)力。構(gòu)件受力變形時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)力，可利用截面法求得。內(nèi)力與應(yīng)力應(yīng)力：構(gòu)件在外力作用下，單位橫截面面積上的內(nèi)力叫做應(yīng)力。如果內(nèi)力是均勻分布的，則構(gòu)件任意截面上的應(yīng)力等于截面上的總內(nèi)力除以橫截面積。應(yīng)力分為垂直于所取截面（正應(yīng)力）和平行于所取截面（剪應(yīng)力）。應(yīng)力的基本形式有：拉伸應(yīng)力（tensile）壓縮應(yīng)力(compress)

彎曲應(yīng)力(bending)

剪切應(yīng)力(shear)

扭轉(zhuǎn)應(yīng)力(torque)內(nèi)力與應(yīng)力-彎曲變形梁截面上正應(yīng)力的分布構(gòu)件的變形2.載荷及其分類1.載荷、變形與應(yīng)力強(qiáng)度與剛度內(nèi)力與應(yīng)力4.3.剛度與強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度（strength

）構(gòu)件在外力作用下，抵抗破壞（或斷裂）的能力。結(jié)構(gòu)的剛度（stiffness

）構(gòu)件在外力作用下，抵抗變形的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性（stability

）構(gòu)件在外力作用下，保持原有平衡形式的能力。結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能結(jié)構(gòu)在交變載荷作用下，抵抗