頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計第三章習(xí)題解答一、一雙粱機翼，外翼傳到2#肋剖面處的總體內(nèi)力分別力剪力Q=100kN(作用在剛心上)，彎矩M=5XI03Kn?m、扭矩Mt=30kN?m。已知前、后粱的平均剖面抗彎剛度為EI=1OiokN?mm2、前El=2XlOiokN?mm2；前、后閉室平均剖面抗扭剛度為K.=5X108kN*mm2,后t前K=109kN?mm2。t后求：⑴當(dāng)L=L=1500mm時，Q、M、Mt在2#肋剖面如何分配(題圖3.2(a))?前后t(2)當(dāng)L=3000mm、L=1500mm時，Q、M、Mt在此剖面又如何分配(題前后t圖3.2(b))?(計算扭矩分配時，假設(shè)不考慮前、后閉室之間和1#肋對前閉室的影響)。題型去21.L=L1.前=后2EJ(1)Q的分配K=L2°前=.后?：只與2EJ有關(guān)KQ2EJL21EJQ1K+Kl2(EJ+EJEJ+EJ1+2Q,Q1=12=L[(12)]Q=12=丄十=0.333Q=3330kg=33.3KNQ2=6670kg=66.7KN

KJ(2)M的分配K=L.?.關(guān)系式仍同上M1=0.333x5x105=1666.7KNmM2=0.667x5x105=3335KNm(3)Mt的分配5MtMt1=5+10=0.333x3x103=0.999x103kg.m=10KNmMt2=0.667x3x103=2.001x103kg.m=20KNm2.前=3000mm(1)Q的分配L后=1500mm2EJ2.前=3000mm(1)Q的分配L后=1500mm2EJK=L21012x(3000匕K1=2x10122=2x9x1069x106=2x106x0.1111012K2=2x時22x29x106=2.25x106=2x106x0.8891K1+K2=2x106(=2x19+2.25)=2x106(0-111+0.889)=1x2x偸Q1=0.111x10000=1110kg=11.1KNQ2=8890kg=88.9KNKJ1012(2)M的分配K廣L=3000=0.333x109Qx1012K1=1500=1.333x109K1+K2=1.666x1090.333M1=1.666x5x105=0.1999x5x105=0.2x5x105=105kgm=1000KNmM2=4x105kgm=4000KNm(3)Mt的分配5x101010x1010K1=3000=1.667x107K2=1500=6.667x107K1+K2=8.334x1071.667Mt1=8.334x3x103=0.2x3x103=0.6x103kg.m=6KNm上6.667Mt2=8.334x3x103=0.8x3x103=2.4x103kg.m=24KNm題圖3.3所示兩機翼，(a)為單塊式，且雙梁通過機身，而長桁在機身側(cè)邊切斷；(b)為單

塊式，整個受力翼箱通過機身。請畫出兩種情況下a—a、b—b段長桁的內(nèi)力圖，并筒要說明何以如此分布？題圖3"向上凸（b）單決式此旳有中.蟲翼.軸力不存在轉(zhuǎn)移問題W向上凸（b）單決式此旳有中.蟲翼.軸力不存在轉(zhuǎn)移問題Wfir梁式狠部宿參與問題*所以軸力可看成兩種惰況的疊加請畫出以下各指定翼肋的力平衡圖和內(nèi)力圖（題圖3.4）。（1）薄蒙皮雙粱式機翼，I肋在氣動載荷作用下：（a）前、后緣未略去，（b）若略去前、后緣的氣動載荷和結(jié)構(gòu)。(2)該機翼前粱轉(zhuǎn)折處的II助在傳遞總體彎矩M時所受的裁荷，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。⑶薄蒙皮雙梁式機翼，111肋后緣受有Y向集中力P。頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。（4）如frfi理匸二at頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17心位置可能變動，所以多一個扭矩(2)若6不同，也會引起兩閉室扭剛不同，則在分析Mt時，就會出現(xiàn)Q,M內(nèi)力。(5)薄蒙皮雙梁式機翼v肋后梁上作用有集中力Py,求該肋受Py力時的平衡圖和內(nèi)力圖(假設(shè)前、后粱彎曲剛度相等)。若前后梁對稱若前后梁對稱MH1聲H11若前后梁不對稱，剛心在2/3B處，則Mt=Py*2/3*B例如前梁剛度為后梁的2倍q若前后梁不對稱，剛心在2/3B處，則Mt=Py*2/3*B例如前梁剛度為后梁的2倍qtBPy]丄=2BH=3HP.yPy－-Py+py_33=lpy⑹薄蒙皮雙粱式機翼W肋上C點處受有集中力Px時的力平衡圖和內(nèi)力圖.by丄M:3?X-3HP?X?H=0HBP__HBP__—XM產(chǎn)24B?H?2+24B?H?AX-P2?AX四請畫出題圖3.5所示各機翼結(jié)構(gòu)中所指定肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。(1)長桁在機身對稱軸處對接的雙梁單塊式后掠翼，I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I的力矩圖fa刖117nnnQ+0,67AM心陽aA//I4M=q*2—h,q二敢=2Mtt2—H—Hm—q*h*——q*h*—t3t32M2—H=M—*—在3在3處:突變處：=—0.33M2M—1.33M=0.67M2MB2M———*—*H*2BH2=2M—2M在2處：如果認為已擴散成水平剪流則力平伽禺此M值很小(兩種方法都可以)。⑵(a)請畫出II肋在局部氣動載荷下的力平衡團和內(nèi)力圖(a)口號肋(單塊式普通肋)頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容(b)請畫出中央翼在作用有反對稱總體彎矩時，111肋、W肋的力平衡圖和內(nèi)力圖。設(shè)左右機翼通過中央翼連成整體，并在A、B、C、D四點與機身鉸接，接頭在機翼前、后墻腹板上。III肋和IV肋的分析(3)機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v肋在傳遞總體力M、頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17(4)多墻式機翼在根部用兩個固接接頭與機身相連，請畫出側(cè)肋W在傳遞總體內(nèi)力的剪力Q時，其力平衡圖和內(nèi)力圖。V［肋傳Q時/"T其力平衡圖和內(nèi)力圖。V［肋傳Q時/"T⑸畫出圖示三梁式后掠翼側(cè)肋⑷在傳遞總體彎矩時，其力平衡圖和內(nèi)力圖。12能R中=0)五．下列各機翼結(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)單梁單墻式機翼的I肋在Q和M下，I肋不起作用；在Mt下，如圖所示:請畫出II肋的力平衡圖和⑵雙梁單墻式后掠翼，其中后粱在II肋處有轉(zhuǎn)折,⑷單梁雙墻式機翼中W助在傳扭時的力平衡圖和內(nèi)力圖。7,Trrrr^六：現(xiàn)有一桁條式機身，平尾固定在垂尾上，垂尾與機身的連接如圖3.7所示，接頭A在yoz平面內(nèi)為固接，接頭B為鉸接。尺寸a=0.667m,b=2mc=4m。平尾上受有不對稱的Py力，力作用點距y軸1m，Py1=100KN,Py2=50KN,求(1)此時機身后段的彎矩圖Mz、剪力圖Qy和扭矩圖Mt。頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17頁腳內(nèi)容頁腳內(nèi)容17(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yy1y(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yy1y2150X2.667=200.KNQRx2=EPx2.667R=AyA2R=200.-150=50.KNBM=-PXAy1七：某垂尾為單梁單墻結(jié)構(gòu)，后梁與機身固接，前墻與機身鉸接。在機身垂尾連接處的加強框有兩種布置方案：(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3.8)。

請分析當(dāng)垂尾上受有側(cè)向力Pz作用時，在兩種方案情況下機身結(jié)構(gòu)分別由哪些構(gòu)件受載（包含加強框和其他構(gòu)件）?分別畫出他們的