飞行器结构力学电子教案(1)ppt课件

1、飞行器构造力学根底飞行器构造力学根底电子教学教案电子教学教案西北工业大学航空学院西北工业大学航空学院航空构造工程系航空构造工程系第一讲第一讲1 1、构造的几何特性、构造的几何特性2 2、几何特性判别的运动学方法、几何特性判别的运动学方法第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 受力系统按照其几何外形的可变性，分为：受力系统按照其几何外形的可变性，分为：1 1几何可变系统几何可变系统2 2几何不变系统几何不变系统3 3几何瞬时可变系统几何瞬时可变系统第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 外形及位置将发生改动的系统。外形及位置将发生改动的系统。机构机构第二章第二章 构造的组成分析构造的组成

2、分析 外形及位置均坚持不变的系统。外形及位置均坚持不变的系统。不计资料弹性变形。不计资料弹性变形。构造构造弹性变形弹性变形第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 ABCPC1化为几何不变的系统。化为几何不变的系统。第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 特点：特点：几何外形可恣意改动下去；几何外形可恣意改动下去；元件无应力，无弹性变形；元件无应力，无弹性变形；不能接受载荷，不能作为受力系统。不能接受载荷，不能作为受力系统。缘由：缘由：元件或约束缺乏。元件或约束缺乏。第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 特点：特点：几何外形发生微小的弹性变形；几何外形发生微小的弹性变形；元件有应力

3、，有弹性变形；元件有应力，有弹性变形；能接受恣意方式的载荷，能接受恣意方式的载荷，可作为受力系统。可作为受力系统。第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 特点：特点：加载瞬间，几何可变，但几何外形不加载瞬间，几何可变，但几何外形不能恣意改动下去；能恣意改动下去；元件应力极大；元件应力极大；不能作为受力系统。不能作为受力系统。缘由：缘由：元件或约束安排不合理。元件或约束安排不合理。第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 (1) 判别系统能否为几何不变，以决判别系统能否为几何不变，以决议其能否作为构造运用；议其能否作为构造运用；(2) 掌握几何不变构造的组成规律，掌握几何不变构造的组成规律

4、，以便设计出合理的构造；以便设计出合理的构造；(3) 区分静定构造或静不定构造，以区分静定构造或静不定构造，以确定不同的计算方法。确定不同的计算方法。第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 xy第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 AxyB推算：平面杆件推算：平面杆件N3第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 空间内的一点空间内的一点有几个自在度？有几个自在度？空间刚体空间刚体有几个自在度？有几个自在度？思索？思索？空间内的一根杆空间内的一根杆N N？第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 曲杆，曲杆，C =1推论推论x两个自在刚片

5、共有两个自在刚片共有6 6个自在度个自在度第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 xyBAC衔接一样两个物体的两链杆延伸线的交点，构成一个虚铰，衔接一样两个物体的两链杆延伸线的交点，构成一个虚铰，一个虚铰，起一个虚铰，起2个约束个约束第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 ABA单刚结点单刚结点C = 3复刚结点复刚结点单链杆单链杆C = 1复链杆复链杆m-1个个2m-3个个第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 每个自在单铰每个自在单铰有多少个有多少个自在度呢？自在度呢？N=2第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 每个自在刚片每个

6、自在刚片有多少个有多少个自在度呢？自在度呢？N=3第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 每个单铰每个单铰起多少个起多少个约束呢？约束呢？C=2第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 每个单链杆每个单链杆起多少个起多少个约束呢？约束呢？C=1第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 每个单刚结点每个单刚结点起多少个起多少个约束呢？约束呢？C=3第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 衔接衔接m m个刚片个刚片的复铰的复铰起多少个起多少个约束呢？约束呢？C=2(m-1)第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 复铰复铰A复刚结点复刚结点C=3(m-1)第二章第二章 构造的组成分析

7、构造的组成分析 衔接衔接m m个杆的个杆的复刚结点复刚结点起多少个起多少个约束呢？约束呢？AB复链杆复链杆C=2m-3第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 衔接衔接m m个铰的个铰的复链杆或带铰刚盘复链杆或带铰刚盘起多少个起多少个约束呢？约束呢？带铰刚盘带铰刚盘支座所起约束数：支座所起约束数：第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 C 1C 2平面平面C 3空间空间C 3平面平面C 6空间空间第二章第二章 构造的组成分析构造的组成分析 哪些元件作为自在体？哪些元件作为自在体？哪些元件作为约束体？哪些元件作为约束体？无硬性规定，无硬性规定，需灵敏运用。需灵敏运用。第二章第二章 构造的组

8、成分析构造的组成分析 系统的自在度总数系统的自在度总数N：系统的约束总数系统的约束总数C：系统的多余约束数系统的多余约束数 f：例例1 1：计算图示体系的多余约束：计算图示体系的多余约束 f 0,体系体系能否一定能否一定几何不变呢？几何不变呢？上部上部具有多具有多余约束余约束上部具有上部具有多余约束多余约束下部下部短少约束短少约束系统几何可系统几何可变变将约束重将约束重新布置新布置例例5 5：计算图示体系的：计算图示体系的 f f已具有限制系统自在度所必需的最小约已具有限制系统自在度所必需的最小约束数。但因约束安排不合理，在加载瞬束数。但因约束安排不合理，在加载瞬间间C C处短少竖向约束。几何瞬时可变。处短少竖向约束。几何瞬时可变。例例6 6：计算图示体系的：计算图示体系的 f f是什么样的是什么样的系统呢？系统呢？具有具有1个个多余约束多余约束具有具有1个个多余约束多余约束两刚片在衔接时短少足够的约束。两刚片在衔接时短少足够的约束。几何瞬时可变几何瞬时可变如何变为如何变为几何不变？几何不变？f 2 f 3例例7 7：计算图示刚架