南航飛機結構設計習題答案

2022-06-29 18:45:04 字數 2088 閱讀 5144

5-09

由書中所給的飛機重量與過載係數等資料,可以認為:相對載荷較大,相對厚度較小。因此,宜選用單塊式結構布局,布置如下圖:

關於結構布局的說明:

① 選用三根梁縱向布置(根肋處為固支點),前、後梁都要連線前後緣的襟副翼,如中間梁高度較低,可適當的弱(截面尺寸小),但在開口段要加強;

② 普通長桁在兩個單閉室內等百分線布置(避免長桁裝配彎曲);

③ 橫向肋順氣流布置(因後緣後掠角小,不會引起變長而增重)。選用5根加強肋,見圖示標號;這5個肋的位置需處於前後緣活動翼面的連線掛點位置,並兼顧開口位置(一物多用原則);

④ 普通肋適當間距布置,視對蒙皮穩定性的支撐作用來確定;再兩個參與區內,普通長桁的截面積逐漸減小到零。

5-10 解:

1.由剪力按剛度分配原理確定剛心

因上下面對稱,故剛心的x軸位置在對稱軸上;而y軸位置由下式計算:

2、由合力矩定理,平移外載荷並計算肋的支反剪力與剪流,見圖1。

m n= p (a+a) = 80(30+25.9)=

pa = q2b q1+q2 = p q1=2.164kn/cm

q2 = 25.9 kn q1= 54.1 kn q2=1.295kn/cm

3、畫出肋的剪力、彎矩圖(應由原肋的構件實際作用力圖+支反力來具體畫出,雙支點外伸梁!)

4、由剪力圖上的最大值確定肋腹板厚度(抗剪型板設計,四邊簡支)

設計載荷:

公式:a/b =b/h1=80/25=3.24 k= 5.97, e=70000 mpa

5、由彎矩的最大值確定肋上下緣條的面積(上緣條受拉、下緣條受壓,且力大小相等、方向相反):

最大彎矩處的緣條內力: n = mmax/h1 = 2400/25=96 kn

上緣條面積由強度計算確定:

a* b = na*=96000(n)/420 (mpa)=228.57 mm2

考慮到連線有效面積的削弱,應取 a*=228.57/0.9=253.97 mm2

下緣條面積由壓桿總體穩定性公式確定:

(兩端固支,k=4,注失穩的彎曲方向)

(正方形) a* =

a* = = 516.78 mm2

如按題目給出的受壓失穩臨界應力值(偏危險),可得:

a* = 96000/280 = 342.86 mm2

6、前梁腹板的厚度確定:

前梁腹板的剪流:qq = q1+q = 3.404 kn/cm

由公式粗算(不考慮立柱,a很大)

k= 5.6 + = 5.6

mm (因厚度合適,可不考慮安裝立柱)

如考慮立柱,其間距取a = b=250 mm, 則 k=9.38

mm7、後梁腹板的厚度確定:

後梁腹板的剪流:qh = q2 - q = 1.295-1.24= 0.055 kn/cm

=1 mm

可不再考慮立柱設計 。

5-14

1) 在傳遞總體彎矩m(上下壁板的軸力)時,a-a肋起到對蒙皮參與軸力轉移的支援作用,引起肋緣條受分布軸力,如圖分析:

肋的受力形成對稱扭,故需加強a-a肋的緣條;

2)傳剪q路線沒有被開口打斷,與a-a肋無關

3)傳扭mt路線被打斷,有兩種情況:

① 盒段外端傳來的一圈扭矩在a-a肋處轉換成一對參差剪力,使肋受剪,故需加強肋腹板,如下圖分析:

② 對開口區翹曲變形引起的自平衡內力系,a-a肋起到對前後閉室盒段壁板受剪的支援作用,同時使該肋受剪,故也需加強腹板。如圖分析:

5-15 分析傳力

補強設計:

① 需在後梁腹板上加立柱,使集中力p擴散到後梁的腹板上;

② 需補強後梁的腹板,集中力p的擴散剪流需通過腹板向後傳;

③ 集中力p引起的彎矩倒傳給前盒段,由傳力分析圖看出,在前盒段需加強以下構件:

i)後梁緣條補強符合自平衡力系的參與區規律,即:

ii) 前盒段蒙皮需加強,由該閉室蒙皮參與將集中力p引起的彎矩轉換到前梁;

iii)加強開口端肋的腹板,該肋提供了前盒段蒙皮參與剪力的支援。

④ 前梁緣條需加強,集中力p引起的彎矩最終通過前梁後段傳給根部支援;補強規律按等截面的強度/穩定性計算值。

⑤ 前梁後段腹板無需補強。

飛機結構設計

十二 結構完整性及最小重量要求就是指 結構設計應保證結構在承受各種規定的載荷和環境條件下,具有足夠的強度,不產生不能容許的殘餘變形 具有足夠的剛度,或採取其他措施以避免出現不能容許的氣動彈性問題與振動問題 具有足夠的壽命和損傷容限,以及高的可靠性。在保證上述條件得到滿足的前提下,使結構的重量盡可能輕...

混凝土結構設計原理習題答案

第四章教材p97 習題1 鋼筋混凝土簡支梁,計算跨度為,承受均布荷載為 已考慮和在分項係數,但不包括梁自重 混凝土強度等級為c20,環境類別為一類,採用hrb400鋼筋。試確定梁的截面尺寸並計算受拉鋼筋截面面積和選擇鋼筋。提示 1 根據梁的跨度初選截面尺寸 2 鋼筋混凝土容重為25kn m3 3 本...

結構設計原理課後習題答案

第一章1 1 配置在混凝土截面受拉區鋼筋的作用是什麼?答 當荷載超過了素混凝土的梁的破壞荷載時,受拉區混凝土開裂,此時,受拉區混凝土雖退出工作,但配置在受拉區的鋼筋將承擔幾乎全部的拉力,能繼續承擔荷載,直到受拉鋼筋的應力達到屈服強度,繼而截面受壓區的混凝土也被壓碎破壞。1 2 試解釋一下名詞 混凝土...