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上海第二工业大学《飞机原理与构造》小论文结构力学在机身结构传力分析中的应用11机自A120114810336潘磊

在分析机身结构中的结构力学时，我们应知道机身的整体重要性。机身的设计时，其外载荷主要为集中力。分别为空气动力载荷，质量力，其他部件传来的载荷，增压载荷。所以机身的整体结构受力分析，我们就是围绕这几个力来展开来分析。机身结构的组成我们由隔框，长桁与桁梁，蒙皮组成。首先隔框主要是将装载的质量力和其他部件的载荷，经过接头传递到机身结构上的集中力加以扩散,然后以剪流的形式传递给蒙皮。同时长桁对蒙皮有支持作用，提高蒙皮的受压,守剪失稳临界应力。同时蒙皮承受的载荷为局部空气动力。然后，我们主要研究一下几种常见的典型受力机身结构，他们分别为桁梁式,桁条式和硬壳式。典型结构型式:式式式！梁条壳桁桁硬式式式！梁条壳桁桁硬***123—均为薄壁空间结构，但蒙皮参加受弯程度不同机月结构典型粧力形式A-ffl面图(时術条式(b)横栾式n—构造图i-Ktfi—柘继1一潦皮4一隔根正如上图所示，桁梁式的这种结构的机身，弯曲引起的轴向力主要由桁梁承受,

蒙皮和长桁只承受很小一部分的轴力，而与此同时剪力全部由蒙皮承受。桁条式的机身结构弯曲产生的轴向力由桁条与较厚的蒙皮组成的壁板来承受，而同时剪力仍然全部由蒙皮承受。所以我们也统称这两种结构形状为半硬壳式。接下来要研究的是硬壳式，我们从图中发现，这种结构的特点是没有纵向构件，蒙皮承受全部全部的弯力，剪力扭载荷形成的全部轴力和剪力。这是这三种飞机结构的主要力学特性的分析。接下来我们重点讨论机身结构的传力分析。机身的结构的受力分析，主要是分析讨论集中力和力矩的传递。在下图当中我们主要讨论的是一个垂直集中力PZ对不同结构的飞机机身的受力分析。图示是一个机身的加强隔框，该加强隔框受到接头传来的PZ力，有向上移动的趋势,对此桁条起不了直接的作用，而是由蒙皮通过沿着框缘的连接铆钉给隔框支反剪流q。而同时q的分布和该框平面机身壳体上所受的正应力面积的分布有关。对于桁条式机身而言，假设只有桁条承受正应力，而蒙皮只受剪切时，剪流沿着周缘按阶梯分布。如果蒙皮也受正应力，则成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接，蒙皮因剪流q受剪时，将两种支反剪流平衡，也就是蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉，压轴向力。所以最后可得知，PZ在机身结构中传递时，沿某一剖面上各个长桁上的轴力分布如图所示。图中可以明确看到一个空间薄壁在受到一个集中力后，梁内的剪力以及由弯矩引起的轴向力的分布。桁条貞机身在框平面内受匕力时的传力分析

何支反剪就分布闍（b＞宣皮和的*衲何P力向机身中段佚樓时劈矩引起的轴向丿丿占1U&上的井布由上面的分析我们可以初步得到飞机结构的力是怎样在框平面内传递的：①集中力是由加强框承受的。②加强框将集中力扩散，以剪流形式传递给蒙皮。③剪流在蒙皮中向机身中段传递时，其剪切内力Q通过蒙皮连续向前传递；而弯曲内力M则通过桁条的轴向拉力与轴向压力向前传递，距离上图中

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