《飞行器结构设计》课后答案第3章.docx
- 文档编号:1853710
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:496.65KB
《飞行器结构设计》课后答案第3章.docx
《《飞行器结构设计》课后答案第3章.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《飞行器结构设计》课后答案第3章.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《飞行器结构设计》课后答案第3章
飞机结构设计第三章习题解答
一、一双粱机翼,外翼传到2#肋剖面处的总体内力分别力剪力Q=100kN(作用在刚心上),
弯矩M=5×l03Kn·m、扭矩Mt=30kN·m。
已知前、后粱的平均剖面抗弯刚度为EI前=1010kN·mm2、
EI后=2×1010kN·mm2;前、后闭室平均剖面抗扭刚度为Kt前=5×108kN·mm2,Kt后=109kN·mm2。
求:
(1)当L前=L后=1500mm时,Q、M、Mt在2#肋剖面如何分配(题图3.2(a))?
(2)当L前=3000mm、L后=1500mm时,Q、M、Mt在此剖面又如何分配(题图
3.2(b))?
(计算扭矩分配时,假设不考虑前、后闭室之间和1#肋对前闭室的影响)。
1.=
(1)Q的分配K=
=∴只与2EJ有关
Q==[()]Q===0.333Q
=3330kg=33.3KN
Q=6670kg=66.7KN
(2)M的分配K=∴关系式仍同上
=0.3335105=1666.7KNm
M2=0.6675105=3335KNm
(3)Mt的分配
Mt1==0.3333103=0.999103kg.m=10KNm
Mt2=0.6673103=2.001103kg.m=20KNm
2.=3000mm=1500mm
(1)Q的分配K=
K1=2=2=106=21060.111
K2=2=2106=106=21060.889
K1+K2=2106(+)=2106(+)=12106
∴Q=0.11110000=1110kg=11.1KN
Q=8890kg=88.9KN
(2)M的分配K1===0.333109
K1==1.333109
K1+K2=1.666109
=5105=0.19995105=0.25105=105kgm=1000KNm
=4105kgm=4000KNm
(3)Mt的分配
K1==1.667107K2==6.667107
K1+K2=8.334107
Mt1=3103=0.23103=0.6103kg.m=6KNm
Mt2=3103=0.83103=2.4103kg.m=24KNm
二.题图3.3所示两机翼,(a)为单块式,且双梁通过机身,而长桁在机身侧边切断;(b)为单
块式,整个受力翼箱通过机身。
请画出两种情况下a—a、b—b段长桁的内力图,并筒要说明
何以如此分布?
三.请画出以下各指定翼肋的力平衡图和内力图(题图3.4)。
(1)薄蒙皮双粱式机翼,I肋在气动载荷作用下:
(a)前、后缘未略去,(b)若略去前、后缘的
气动载荷和结构。
(2)该机翼前粱转折处的Ⅱ助在传递总体弯矩M时所受的裁荷,画出其力平衡图和内力图:
(a)剖面筒化为矩形;(b)剖面上、下为曲线。
(3)薄蒙皮双梁式机翼,Ⅲ肋后缘受有Y向集中力P。
(4)机翼外段为双梁式,内侧为三梁式,Ⅳ肋位于结构布置变化处,画出传总体力时,该
肋的力平衡图和内力图。
两闭室对称,此时q===
(1)若δ不变,只是两闭室面积不同,则q仍相同,扭矩引起的剪力与弯矩同上;但刚心位置可能变
动,所以多一个扭矩
(2)若δ不同,也会引起两闭室扭刚不同,则在分析Mt时,就会出现Q,M内力。
(5)薄蒙皮双梁式机翼v肋后梁上作用有集中力Py,求该肋受Py力时的平衡图和内力图(假设
前、后粱弯曲刚度相等)。
若前后梁对称
右支点:
Py+=Py+=Py+Py=Py
若前后梁不对称,例如前梁刚度为后梁的2倍,刚心在2/3B处,则Mt=Py*2/3*B
qt==Py∴Py-=
M:
•X-Py•X•H=0
(6)薄蒙皮双粱式机翼Ⅵ肋上C点处受有集中力Px时的力平衡图和内力图.
=•H•X+•H•X
=2•H•+2•H•ΔX-PX•ΔX
四请画出题图3.5所示各机翼结构中所指定肋的力平衡图和内力图。
(1)长桁在机身对称轴处对接的双梁单块式后掠翼,I肋在传递总体力弯矩的过程中所受的载
荷,并画出力平衡图和内力图。
解:
传M时I的力矩图
在处:
突变处:
在处:
如果认为已扩散成水平剪流则:
此M值很小(两种方法都可以)。
(2)(a)请画出Ⅱ肋在局部气动载荷下的力平衡团和内力图
(a)号肋(单块式普通肋)
(b)请画出中央翼在作用有反对称总体弯矩时,Ⅲ肋、Ⅳ肋的力平衡图和内力图。
设左右
机翼通过中央翼连成整体,并在A、B、C、D四点与机身铰接,接头在机翼前、后墙腹板上。
III肋和IV肋的分析
(3)机翼外段为双梁单块式,内侧改为双梁式,画出结构型式交换处的v肋在传递总体力M、
Q、Mt时的力平衡图和内力图。
传M时:
传Q时不起作用;传时也不起作用。
(4)多墙式机翼在根部用两个固接接头与机身相连,请画出侧肋Ⅵ在传递总体内力的剪力Q时,
其力平衡图和内力图。
(5)画出图示三梁式后掠翼侧肋Ⅶ在传递总体弯矩时,其力平衡图和内力图。
如果结构弯矩完全对称,则中间支点无力;否则会有力(载荷也要对称,即,才可
能)
五.下列各机翼结构蒙皮上均有开口,请画出所指定翼肋在传递总体内力时所受的载荷及它们
的力平衡图和内力图。
(1)单梁单墙式机翼的I肋。
在Q和M下,I肋不起作用;在Mt下,如图所示:
(2)双梁单墙式后掠翼,其中后粱在Ⅱ肋处有转折,请画出Ⅱ肋的力平衡图和内力图。
(3)双粱单墙式机翼中Ⅲ肋在传扭时的力平衡图、内力图。
(4)单梁双墙式机翼中Ⅳ助在传扭时的力平衡图和内力图。
六:
现有一桁条式机身,平尾固定在垂尾上,垂尾与机身的连接如图3.7所示,接头A在yoz
平面内为固接,接头B为铰接。
尺寸a=0.667m,b=2mc=4m。
平尾上受有不对称的Py力,力
作用点距y轴1m,Py1=100KN,Py2=50KN,求
(1)此时机身后段的弯矩图Mz、剪力图Qy和扭矩图Mt。
(2)画出框B的力平衡图,并用图表示出支反剪流的大小分布规律.桁条布置见图3.7
七:
某垂尾为单梁单墙结构,后梁与机身固接,前墙与机身铰接。
在机身垂尾连接处的加强框
有两种布置方案:
(1)两接头连接处均布置有垂直放置的加强框,
(2)沿后梁轴线方向布置一斜框,前墙处布置一垂直框(见题图3.8)。
请分析当垂尾上受有侧向力Pz作用时,在两种方案情况下机身结构分别由哪些构件受载(包含
加强框和其他构件)?
分别画出他们的力平衡图。
假设机身后段为桁条式。
从后方看:
上壁板:
框B上只受有Py力,方向向下。
因为是桁条式机身,q按阶梯形分布
方案I:
框I受有MZ和QZA,框II仅作用QZB
还有弯矩(垂尾的)分量,即MX到框I上;还有MY通过加强板(水平)转到框I和
框II上。
方案II:
则不需要水平加强板,M垂尾全部到斜框上。
上、下壁板平衡时。
应为梯形板平衡;
另作为QZ则仍作用到框II和斜框上。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 飞行器结构设计 飞行器 结构设计 课后 答案