《飞行器结构设计》课后答案第3章.doc

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1、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

2、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=33.3KNQ=6670kg=66.7KN(2)M的分配K=∴关系式仍同上=0.3335105=1666.7KNmM2=0.6675105=3335KNm（3）Mt的分配Mt1==0.3333103=0.999103kg.m=10KNmMt2=0.6673103=2.001103kg.m=20KNm2.=3000mm=1500mm(1)Q的分配K=K1=2=2=106=21060.111K2

3、=2=2106=106=21060.889K1+K2=2106(+)=2106(+)=12106∴Q=0.11110000=1110kg=11.1KNQ=8890kg=88.9KN（2）M的分配K1===0.333109K1==1.333109K1+K2=1.666109=5105=0.19995105=0.25105=105kgm=1000KNm=4105kgm=4000KNm（3）Mt的分配K1==1.667107K2==6.667107K1+K2=8.334107Mt1=3103=0.23103=0.6103kg.m=6KNmMt2=31

4、03=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

5、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，

6、刚心在2/3B处，则Mt=Py*2/3*Bqt==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）

7、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

8、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