西北工业大学航空学院结构力学课后答案第七章

1、第三章剪切板式薄壁结构内力和位移修正计算分析3-1下图所示各平面薄壁结构的几何不变性，修正多馀约束数f。 分析：平面四边形板f=1，三角板f=0。 一个“内十字”节点一次变得安静。 可以向结构分析添加元件法并删除约束法。 解： (a )几何不变系统，多元约束f=8.附加构件法：补充开孔部的一块板，系统有9个“内十字”节点。 因此，f=9-1=8. (b )几何不变系统有添加多馀的f=5.元素的方法：补充开孔处的一块板，切断端口杆的杆端，系统有4个“内十字”节点，因此外部多馀的约束数为3 因此，f=4. (d )几何不变系统，追加有剩馀约束的f=3.要素法：补充开孔处的一块板，系统有4个“内十字

2、”节点。 因此，f=4-1=3. (e )几何不变系统具有多元约束f=21.21个“内十字”节点。 因此，f=21. (f )几何不变系统在多元约束f=12 .中有12个“内十字”节点。 因此，对f=12. 3-2下图所示的空间薄壁构造的几何不变性进行解析，计算多馀约束数f。 (a )、(b )、(c )、(d )、(e )、(f )、(g )、(I )、(k )、(m )、(n )。 在一端固定的1段中空薄壁构造中，端框具有n个接合点，其静不定次数为(n-3 )，因此，对于单边连接的四条箱段为1次静不定的四条箱段， 用基础与邻接的两面连接的话，从结构分析中可知有3次静不定，对于三边条箱分段，

3、一边是三角形，另一边是四边形和基础连接的话，从结构分析中可知有2次静不定，用双边四边形的形状连接三边条箱分段的话，静不定次数是3次。 解： (a )几何不变系，多佗约束数f=4。 添加组件法：补充开孔板1-2-3-4，制成5条单边连接的四边箱段。 因此，f=5-1=4。 (b )几何不变系统，多馀约束数f=3.增加要素法：补充开孔处的板1-2-5-6、2-3-4-5，由于一个三边形箱段是四边形面，基础上连接了一次静不定和四个四边形箱段的单边，因此f=14-2 因此，f=1 3=4. (d )几何不变系统，多佗约束数f=3.一边连接三边条箱段，一边在双边连接四边条箱段。 因此，f=3. (e )

4、几何不变系统，多佗约束数f=8.一条单边连接三条箱段，两条两边连接四条箱段，一条两边连接三条箱段。 因此，进行了f=23 2=8. (f )几何不变系统、多馀约束数f=2.结构分析，根据短四边形箱段和基础单边连接静不定次数为1，追加了4个结点、5个板、8个棒。 因此，以f=1 5 8-43=2. (g )几何不变系统、多馀约束数f=2.自由短四边形箱段为基础，用静定结构四边形的单边连接三边形箱段，静不定次数为1的单边连接四边形箱段，静不定次数为1。 因此，f=1 1=2. (h )几何不变系统以多馀约束数f=10 .四边形的形式单边连接三边形箱段，连接静不定次数为1的两国间相连的四边形箱段，以

5、静不定次数为23的两国间四边形形式接触三边形箱段因此，f=1 23 3=10. (i )几何不变系统有两个用多边形约束数f=2.单边四边形连接的3边条箱段。f=21=2. (j )几何不变系统，多址约束f=5.单层末端帧具有6个节点一个帧架结构的静态不定次数为1单端固定的单端帧具有6个结点一个间隔帧架结构的静态不定次数为(k )几何不变系统，多佗约束数f=3.单端固定的单层末端框架上有6个结点的中空框架构造的静不定次数为(63 )。 因此，f=3. (l )几何不变系统，多馀约束数f=14个单端固定的单层端框上有8个结点是因为有2个隔框笼式构造静不变次数2(8-3 2 )，所以f=14. (m

6、 )几何不变系统追加组件法：补充开孔部的板，单端因此，f=7. (n )几何不变系统，多馀约束数f=32 .一个三边形箱段由四边形面和以基础连接结构的静不定次数为1的7个单边连接而成的四边形箱段结构的静不定次数为7的7个四边形箱段的双边连接结构的静不定次数为73的2条因此，f=1 7 73 3=32. (o )几何不变系统中，多馀约束数f=31 .自由的单层端框架上有10个接合点中空框架结构为静定结构固定了3个单端的单层端框架上有10个接合点中空框架结构的静定次数为3 (10 ) 即追加元件法：补充开孔处的板之后，由于依次连接2个单端固定的单端框具有9个结合点的中空笼型构造的静不定次数为2(9

7、-3)-1 )，因此f=31. 3-3平面薄壁构造的形状、尺寸以及承载状况如下图所示。 寻求各部件的内力进行内在的努力。 (a )解(b ) (c ) (d ) (e ) (f ) (g ) (a )解： (a )静定结构。 零力杆端： 取2-3活塞杆取3-4取1-2活塞杆取1-4活塞杆检查整体取得平衡，令人满意。 内部设计： P Pb/a Pb/a q=P/a P (b )静定结构。 零力杆端： 取得整体平衡分析：取2-3杆取2-1杆，因此检验剩馀取1-4杆结构的局部3-4杆的平衡，令人满意。 内功夫： P P P 0.5P (c )静定结构。 零力杆端：分析整体平衡为对称结构，承受对称载荷

8、，内力具有对称性。 取1-2杆q=P/c的2-3杆取1-6杆验证构造的剩馀佗局部3-6杆的平衡，满足。 内部设计： Pb/c P P Pb/c P P q=P/c q=P/c (d )静定结构。 零力杆端：分析整体平衡。 对称结构，承受对称载荷，内力对称。 取4-9条，取3-4条，取2-3条，取1-2条，取2-9条，取节点2，验证其佗局部构造平衡，令人满意。 内部设计： p p p p p p b/a Pb/a q=p/a (e )静定结构。 零力杆端：4-5杆，即4-3-6-5板上没有剪切流分布。 因此，取得整体平衡，得到接合点2，取杆3-2，取杆6-3，检查整体平衡，满意。 内功：0.5P

9、 0.5P P 0.5P (f )静定结构。 取得零力杆端：杆3-4杆2-3杆5-4杆7-6、杆5-6杆8-7节点5有、杆2-5、杆1-2杆1-8，检查整体平衡，满足。 内功夫：2p2p p2p p2p (g )静定结构。 零力杆端：取2-3杆取节点2取1-2杆取1-7杆取3-8杆取节点8取7-8杆取2-8杆取节点8杆3-4在内部设计： P 3-4空间薄壁构造(a) (b) (c) (d) (e) (f )解： (a )静定结构从平衡力系统受到。 零力杆端：从杆1-2、2-3、3-4、8-7、1-4、5-8得知6个面的剪切流的大小相等，记载为取2-6杆，从而得到。 取各个假想杆进行分析，可以在

10、：内实现：PPP(b )静定结构。零力杆端：的记录面1-2-6-5内剪切流是取出杆1，面2-3-7-6内剪切流是取出杆1，面4-3-7-8内剪切流是取出杆1。 零力杆端：取1-2杆，取命令的1-3杆，取2-6杆，取1-4杆，取2-5杆，检查整体平衡，满意。 内功夫： P P (d )静定结构受到自平衡力系统。 零力杆端部：有拾取杆1-2有操作杆1-4有操作杆2-3有拾取杆4-3有同样的拾取杆2-6有取出棒5-6有取出棒6-7就有拾取杆6-10 有搓条10-14有搓条11-15有搓条9-13有搓条12-16； 有搓纸杆1-5搓纸杆4-8内的尝试： P P P P (e )静定结构。 有零力杆端记

11、、搓纸杆1-3。 控制杆1-2知道控制杆7-8、8-9、7-10、10-9、控制杆3-7可以得到。 拾取杆4-5拾取杆1-4拾取杆4-8拾取杆3-4拾取杆5-9拾取杆6-5拾取杆6-5拾取杆2-6有内功夫： P P P P假说(f )静定构造。 零力杆端：根据杆1-2、4-3的平衡，知道取出板2-3-7-6，记录腰部的剪切流的大小，如果有取出杆3-7，则取出杆2-6，如果有取出杆4-8，则取出杆1-5，则外套求出皮肤边缘2-3和边缘3-4的剪切应力值，描绘结构内的窍门。 q解：静定结构。 取出板1-2-3-4，容易理解，有。 其中取2-6杆。 可以做同样的事情： 的双曲馀弦值。 检查整体平衡，

12、满意。 内功夫：如图所示，已知有3-6翼的号肋后段的简化修正运算模型，剪切力q均匀地作用于杆3-4。 各杆的板厚。 (1)求出3点的垂直位移和水平位移(2)杆3-4的角。 3-6解：静定结构。 零力杆端：取拾取杆3-4取得杆2-3取得2-5杆取得接合点2 :取5-4杆取得2-3杆的内力图、3点加水平单位力状态内力图、3点加垂直单位力状态内力图、3-4杆取得图所示的偶力() 作用，其中各杆、板厚支柱及支承可假设为无限硬，负荷作用于梁5-3及5-6。 (1)求出根肋1-5- 6-4截面的翘曲角。 (2)节点6的垂直位移。 解：静定结构。 零力杆端：取4-6杆，可知1-5-6-4没有剪切流分布。 求

13、出将2-3-6-5板上的剪切流强度设为5-6条获取2-5条获取3-6条获取节点3获取3-4条获取1-4条获取2-3条获取节点1获取1-2条获取内部办法400 (1) (2)的各部件的内力，在内部进行努力。 对于各板，板的剪切弹性模量为板厚且为平面结构、空间结构(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h )解： (a )的状态应力图： p状态应力图： 11因此，状态应力图为：0.6P 0.6P P 0.4P (b )静不定结构， 多约束数为1 .状态为3-4杆在4端截断，状态受力图： p状态受力图，其中1110多馀的一个外部约束数.状态为3结点处的多馀外部约束，状态为受力图： P P状态为受力图，其中111状态应力图为： (d )静不定结构，多馀约束数为1 对称结构，受力有对称性。状态是3-6杆在6端被切断，状态如图所示受到力，其中的P P状态被如下设计。 其中的一个状态内设计如下。 其中，(e )静不定结构、多佗约束数为1。 对称结构，受力有对称性。 状态为5-6杆在5端切断，状态受力，接下来的2P P P P P P 2P其中的状态为接下来的11中的状态，以接下来的p0.6p0.6p0.8p0.8p0.2p中的接下来的p0.6p0.8p0.2p