南航飞机结构设计习题答案解析-

./4-1梁的根部接头是固接,梁的缘条可以传递弯矩,纵墙的根部接头是绞接,它本身不能传递弯矩。4-24-34-234-244-26〔1在A-A肋处,蒙皮没有发生突变,所以A-A肋在传扭时不起作用。〔2前梁在A-A剖面处发生转折,前梁上弯矩M分为两部分,由前梁传给机身,传给A-A肋。4-30机翼外段长桁上的轴向力通过蒙皮剪切向前后梁扩散,到根部全部转移到前后梁的缘条上去。4-311.=〔1Q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〔3Mt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=2=2106=106=21060.889K1+K2=2106<+>=2106<+>=12106∴Q=0.11110000=1110kg=11.1KNQ=8890kg=88.9KN〔2M的分配K1===0.333109K1==1.333109K1+K2=1.666109=5105=0.19995105=0.25105=105kgm=1000KNm=4105kgm=4000KNm〔3Mt的分配K1==1.667107K2==6.667107K1+K2=8.334107Mt1=3103=0.23103=0.6103kg.m=6KNmMt2=3103=0.83103=2.4103kg.m=24KNm4-36<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*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•ΔX4-37由于前梁在1点处转折,所以由剪力P产生的弯矩,有一部分要由侧边肋来承担,其大小为弯矩为：,矢量方向向右。由于剪力P没有作用在刚心上,因此要产生扭矩,其大小为。在传递到根肋2-3处后,转化为一对支反力。其在3点的支反力在前梁上产生的弯矩为：,和剪力P一样,它在侧边肋上的弯矩分量为：,矢量方向向左因此作用在侧边肋1点上的总弯矩为4-38<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4-40<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。4-40〔1a－a视图反映的是蒙皮作用在翼肋I上的扭矩,b－b视图是蒙皮开口后,前梁和后墙腹板作用在翼肋I上的支反力,两者合成就是翼肋I的力平衡图。对于翼肋I的弯矩图来说,其上剪力所产生的弯矩和扭矩相平衡,因此翼肋I上没有弯矩,因此此处翼肋需要较厚的腹板,但缘条可以很薄。〔2这道题不仅要考虑由于蒙皮开口,扭矩的传递问题,还要考虑由于中间梁的转折,在II肋上产生的附加弯矩,以及由于后墙作为双支点外伸梁在II肋上产生的支反剪力Q,受力比较复杂,其内力需要根据各种载荷大小决定各自方向,因此这里没有给出。〔3〔4因为剪力Q是作用在刚心上,机翼没有扭转,所以对于机翼的弯曲变形,垂直于刚心轴的剖面,挠度变形保持一致,并且根肋CD上没有受到扭矩作用。〔1由于后墙是在B点是铰接的,所以后墙不能传递剪力Q,剪力Q主要由前梁传递。由于前梁铰接在A点和C点,所以它是静定结构,它以双支点外伸梁的形式传剪和传弯。其剪力图和弯矩图如图〔1所示：〔2由于后墙铰接,情况和〔1一样。前梁在A点固接,因此前梁可以以悬臂梁形式承受一定的弯矩,因此前梁是一度静不定结构,可以用材料力学中的力法方法求解,其剪力图和弯矩图如图〔2所示：〔3后梁在B处固接,后梁可以承受弯矩,前梁在A处铰接,因此在C处的弯矩由前梁传递,而剪力由主梁