飞机结构力学课程设计作业模板(优选.)
直升机飞行力学课程设计
直升机飞行力学课程设计引言直升机是应用于军事、民用等领域的非常重要的交通工具。
它具有垂直起降、悬停、前进等灵活特点，能够在复杂环境下执行特殊任务。
为了更好地理解直升机的飞行力学特点，本文将介绍直升机飞行力学的相关概念，并提出一种直升机飞行力学课程设计。
直升机飞行力学概述直升机飞行力学是研究直升机的飞行原理、运动规律和飞行机构等一系列问题的科学。
直升机的飞行力学特点主要表现在以下几个方面：•垂直飞行：直升机可以在垂直方向上飞行，实现起飞和着陆等任务。
•前进飞行：直升机可以在水平方向上飞行，实现长距离运输和任务执行。
•悬停飞行：直升机可以在空中静止不动，骤停或悬停。
•滑行飞行：直升机可以实现不通过空气升力直接从起点到达目标点。
•受控运动：直升机可具有多种复杂运动形式，并能够根据需要实现各种即时的机动变化。
可以看出，直升机的飞行力学特点非常灵活多样，需要针对性训练和技能掌握。
直升机飞行力学课程设计为了更好地培养直升机机长和飞行员的飞行技能和责任意识，本文提出了一种直升机飞行力学课程设计。
该课程的学习目标主要包括以下三点：•掌握直升机机构和舵面的构造原理及其作用。
•了解直升机的飞行运动规律与技术参数。
•培养直升机的飞行技能，包括起飞、着陆、悬停、滑行等。
具体来说，该课程的主要内容包括：课程组成•直升机机构与构造解析。
•直升机力学基础解析。
•直升机飞行特性分析。
•直升机飞行技能训练。
课程形式•课件讲解：通过多媒体课件展示直升机机构、构造原理、力学基础等内容。
•模拟训练：通过直升机模拟器进行飞行模拟，练习起飞、着陆、悬停、滑行等基本技能。
•实机训练：学员在飞行教练的带领下，进行直升机实机起飞、着陆、悬停和滑行等训练。
课程计划•飞行学原理：2周•直升机机构与构造解析：1周•直升机飞行特性分析：1周•直升机飞行技能训练：4周课程评估•期中测试：占总成绩的40%。
•实机飞行训练：占总成绩的50%。
•期末考试：占总成绩的10%。
南京航空航天大学 飞行器结构力学 课后习题答案 第1章
第一章 弹性力学基础1-1 上端悬挂、下端自由的等厚度薄板，其厚度为1，容重为ρ。
试求在自重作用下的位移分量表达式。
解：如图1-1建立坐标系.利用x σ沿y 方向均匀分布及x 方向的力平衡条件0=∑x 可得，⎪⎩⎪⎨⎧==-= x l xyy x 00)(τσρσ 又因为1()()x y u u l x x E Eρσσ∂=-=-∂ )()(1x l Eu u E y vx y --=-=∂∂ρσσ 积分得)()21(12y f x lx u +-=Eρ)()(2x f y x l uv +--=Eρ又由对称性 0)(020=⇒==x f v y 由 2110()2xy u v f y uy y x Eτρ∂∂=+=⇒=-∂∂ 综上所述有2221)21(uy Ex lx u ρρ--=Ey x l uv )(--=Eρ1-2 写出图1-2所示平面问题的应力边界条件。
解：上表面为力边界，100＝，＝，＝，m l q lxl X --=Y 。
代入x xy xy y l m Xl m Yσττσ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 中得到上表面的边界条件为00=--=xy y x q lxl τσσ；＝；下表面为自由边，边界条件为000==xy y x τσσ；＝；侧面为位移边界。
1-3 矩形板厚为1。
试用应力函数22A xy ϕ=求解。
（并画出面力分布图）解：应力函数22A xy ϕ=满足应力函数表示的变形协调方程，可以作为解。
在无体力的情况下，矩形板的应力为22x Ax yϕσ∂==∂220y x ϕσ∂==∂2xy Ay x yϕτ∂=-=-∂∂根据应力边界条件公式x xy xy y l m X l m Yσττσ+=+=各边的应力边界为a d 边： 0,1l m == 20A X A y h Y ⎧=-=-⎪⎨⎪=⎩ c b 边： 0,1l m ==- 20A X A y hY ⎧==-⎪⎨⎪=⎩a b 边： 1,0l m =-= 0X Y A y⎧=⎪⎨=⎪⎩c d 边： 1,0l m == X A x A lY A y⎧==⎪⎨=-⎪⎩根据以上各边的应力边界条件，可画出矩形板的面力分布图如图1-3a 。
中国民航大学《飞机结构力学》课程设计
图 2-3 定义材料属性对话框
图 2-4 输入材料参数对话框
其中，在 EX 输入栏中输入 2.2E11 是指薄板材料弹性模量为
220GPa ，在 PRXY 输入栏中输入 0.3 是指泊松比为 0.3
对于涉及薄板的结构问题， 若只承受薄板长度和宽度方向所构成 的平面上的载荷时（厚度方向无载荷） ，一般沿薄板厚度方向上的应 力可不予考虑，即该问题可以简化为平面应力问题（将单元关键字设 置为平面应力属性） 。根据平板结构的对称性，选择整体结构的 建 立几何模型，进行分析求解。
1 4
2. 建模过程
ANSYS10.0 中，主要包括三个部分：前处理模块、求解模块、后 处理模块。前处理处理模块提供了强大的实体建模及网格划分工具， 用户可以方便地构造有限元模型；求解模块包括结构的分析，可模拟 多种物理介质相互作用；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显 示，也可将计算结果以图表曲线形式显示或输出。下面对建模过程加 以详细的说明。
2.1 MATERIAL 2.1.1 定义工作文件名和工作标题
1）选择 Utility Menu | Change Jobname 命令，出现 Change Jobname 对话框，在[/FILNAM]Enter new jobname 输入栏中输入工 作文件名 JYCHENG，并将 New log and error files？设置为 Yes， 如图 2-1 所示，单击 OK 按钮关闭该对话框。
图 2-1 指定工作文件名对话框
2）选择 Utility Menu | File | Change Title 命令，出现 Change Title 对话框， 在输入栏中输入 ANALYSIS OF JYCHENG,如图 2-2 所示， 单击 OK 按钮关闭该对话框。
patran实例
《飞机结构力学》课程设计班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿目录1. 问题描述 (1)2. 建模过程 (1)3. 结果分析 (3)4. 总结 (6)1.问题描述对一块有一边固支的薄板，在集中载荷的作用下，进行位移以及应力分析。
为了清晰的了解薄板受力时所表现的应力和位移情况，本例对薄板建立了实体模型，并通过设定不同value值，来对比结果。
薄板的形状、尺寸以及其他物理参数如下：薄板是钢制材料，弹性模量E=210GPa，泊松比u=0.3，薄板面承受50N集中压力，薄板长为100cm、宽为50cm，厚度为0.5cm。
1.建模过程实体模型（3D）Geometry先建立一个长方体，长和宽均为1.0m，厚度为0.005m。
程序步骤为create→solid→primitive然后在根据要求输入数据。
Mesh薄板采用的网格类型create→mesh→solid，系统默认为 Tet→Tetmesh→Tet10来进行分析，对于value值定义为不同的值，点击apply得到如下图形：薄板value取0.05薄板value取0.025Property薄板单元类型create→3D→solid→（原因：单元类型的原因是板壳单元是可以承受拉压、弯、剪的实体）点击input properties 完成材料名称的定义→点击select application region完成应用区域的定义→apply。
BC/Loads边界条件: 薄板的一边是固支的。
Patran中的定义即create→displacement→standard→完成input data相应的定义→完成select application region中相应的定义→aplly。
载荷:对薄板上表面两边交点处施加集中压力。
Patran中的定义即create→pressure→element uniform，定义运用区域时只对实体的上表面两边交点处施加50N的压力，点击apply得到如下图形：2.结果分析实体模型应力云图Value值取0.05value值取0.025实体模型位移云图Value值取0.05value值取0.0254.总结根据不同模型的应力图和位移云图其结果的比较，从图中可以发现，一块薄板在同样的载荷作用下，其实体模型的变形和应力比平面模型均小，计算结果更精确，因此实体模型更加坚固，但耗时较长。
飞行器结构力学教学设计
飞行器结构力学教学设计介绍本文将为教师们提供一套完整的飞行器结构力学的教学设计，在教学过程中需要注意的重点内容以及教学方法。
教学目标本教学设计的目标是让学生掌握以下知识点：1.飞行器的结构组成及其特点；2.材料的机械特性及其在飞行器中的应用；3.飞行器受力分析及其方法；4.飞行器几何特征对其力学性能的影响；5.飞行器结构的设计和验证方法。
教学内容第一章飞行器结构组成及其特点本章将介绍飞行器结构的组成和特点，包括主要结构部件的分类、特点和作用、失效模式及其对飞行器性能的影响等方面。
第二章材料的机械特性及其在飞行器中的应用本章将介绍材料的机械特性及其在飞行器中的应用，包括材料的力学性能、选材原则、材料的应用范围和限制等。
第三章飞行器受力分析及其方法本章将介绍飞行器受力分析及其方法，在此基础上将进一步阐述针对不同载荷情况下的受力分析方法，包括静力学分析、动力学分析、稳定性和控制分析等。
第四章飞行器几何特征对其力学性能的影响本章将介绍飞行器几何特征对其力学性能的影响，包括重心、面积、弯矩等。
同时，将探讨飞行器几何特征的变化对其性能的影响，并给出具体案例说明。
第五章飞行器结构的设计和验证方法本章将介绍飞行器结构的设计和验证方法，在此基础上将阐述应用最新设计方法和先进技术的飞行器研制过程，以及对设计方案进行验证和评估的方法。
教学重点在教学过程中，需要重点关注以下内容：1.对材料和结构的认识深度，以及对其应用进行全面的评估和选择；2.飞行器受力分析的基本方法及其在设计和验证过程中的应用；3.飞行器几何特征对其性能的影响，以及不同方案的评估和比较；4.飞行器结构设计的基本流程和方法，以及如何客观地评估和验证设计方案。
教学方法在教学过程中，可以采用多种教学方法，具体包括：1.理论授课，通过讲授理论知识，让学生对相关概念和知识点有深入的了解；2.实验教学，通过让学生亲身体验、操作和观察实验现象，加深对知识点的理解；3.仿真教学，通过模拟实际情况，让学生掌握设计和验证方法，提高实际操作能力；4.讨论教学，通过让学生参与和讨论不同的设计方案，提高思辨和分析能力。
中国民航大学《飞机结构力学》课程设计
2.1.2 定义材料性能参数
1）选择 Main Menu | Preprocessor | Material Models 命令， 出现 Define Material Model Behavior 对话框。
2）在 Material Model Behavior 一栏中依次双击 Structural、 Liner 、 Elastic 、 Isotropic 选项，如图 2-3 所示，出现 Liner Isotropic Propeties for Material Number 1 对话框，在 EX 输入 栏中输入 2.2E11，在 PRXY 输入栏中输入 0.3，如图所示 2-4，单击 OK 按钮关闭该对话框。
1. 问题描述
如图 1-1 所示，一中心带有圆孔的薄板，薄板的平均厚度为
0.01mm ，两端承受均布载荷 P 1000Pa ，在 ANSYS10.0 中对薄板内部
的应力场分布进行求解， （薄板为局部应力最大的点。
图 1-1 薄板承载示意图
对于涉及薄板的结构问题， 若只承受薄板长度和宽度方向所构成 的平面上的载荷时（厚度方向无载荷） ，一般沿薄板厚度方向上的应 力可不予考虑，即该问题可以简化为平面应力问题（将单元关键字设 置为平面应力属性） 。根据平板结构的对称性，选择整体结构的 建 立几何模型，进行分析求解。
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2. 建模过程
ANSYS10.0 中，主要包括三个部分：前处理模块、求解模块、后 处理模块。前处理处理模块提供了强大的实体建模及网格划分工具， 用户可以方便地构造有限元模型；求解模块包括结构的分析，可模拟 多种物理介质相互作用；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显 示，也可将计算结果以图表曲线形式显示或输出。下面对建模过程加 以详细的说明。
飞机结构与强度课程设计模板
《飞机结构与强度》课程设计姓名：学号：班级：指导老师：一：问题描述修改自《飞机结构与强度》书上例题4-11，如图所示为由6个杆件组成的衍架结构，5点受到一个方向向下的力F y ,其中1-2杆,2-4杆，3-4杆，4-5杆的长度为1m，2-3杆，2-5杆长度为1.414m。
弹性模量E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的横截面积A=0.125m2。
利用ansys10.0求解节点1,3支反力，各杆轴向力以及各节点位移大小。
二：建模过程1．定义单元类型。
选择主菜单中的“Preprocessor >Element Type>Add/Edit/Delete”，弹出对话框，点击对话框中的“Add…”按钮，又弹出一对话框（如图表1所示），选中该对话框中的“Link”和“2D spar 1”选项，点击“OK”，返回至上一级对话框，此时，对话框中出现刚才选中的单元类型：LINK1。
点击“Close”，关闭。
图表12.定义几何特性。
在ANSYS中主要是实常数的定义：点击主菜单中的“Preprocessor>RealContants>Add/Edit/Delete”, 弹出对话框，点击“Add…”按钮，之前定义的LINK1单元出现于该对话框中，点击“OK”，弹出下一级对话框(如图表2所示)，图表2在AREA一栏输入杆件的截面积0.125，点击“OK”，回到上一级对话框，点击关闭。
3.定义材料特性。
点击主菜单中的“Preprocessor>Material Props> Material Models”, 弹出对话框（如图表3所示）,逐级双击右框中“Structural,Linear,Elastic,Isotropic”前图标，弹出下一级对话框，在弹性模量文本框中输入：206E9，在泊松比文本框中输入：0.3，如图表4所示，点击“OK”返回上一级对话框，关闭该对话框。
飞行器结构力学电子教案2ppt课件
第二章 结构的组成分析
每个自由刚片 有多少个 自由度呢？ N=3
第二章 结构的组成分析
每个单铰 起多少个 约束呢？
C=2
第二章 结构的组成分析
每个单链杆 起多少个 约束呢？
C=1
第二章 结构的组成分析
每个单刚结点 起多少个 约束呢？ C=3
第二章 结构的组成分析
3
有几个单铰？ 12个
还有3根单链杆
2
1
(外部约束)
C =2×12+3=27f = C－N 02有几
个 单
3
铰？
1
讨论
2
将等可杆于体变安多件系吗排少重f？？新
3
f = 0,体系
1
是否一定
几何不变呢？
f = (2×12+3)－3×9 = 0
除去约束后，体系的自由度将增加， 这类约束称为必要约束。
C ＝ 2（平面） C ＝ 3（空间）
C ＝ 3（平面） C ＝ 6（空间）
第二章 结构的组成分析
2.3 几何特性的判断方法
将组成系统的所有元件，分为自由体 和约束体，计算所有自由体的自由度 数和所有约束体的约束数，通过比较 和分析来判断结构的几何特性。
无硬性规定， 哪些元件作为自由体？ 需灵活运用。 哪些元件作为约束体？
第二章 结构的组成分析
复铰：连接两个以上刚片的铰
N=5
复铰 等于多少个
单铰？
1连接m个刚片的复铰 = (m-1)个单铰
第二章 结构的组成分析
A
A
B
单复刚结点 C = 3 m-1个
连接m个杆的 复刚结点等于多 少个单刚结点？
结构力学作业参考
结构力学课程作业答案第一章绪论1、按照不同的构造特征和受力特点，平面杆件结构可分为哪几类？2、何为静定结构和超静定结构？从几何构造分析的角度看，结构必须是几何不变体系。
根据多余约束 n ，几何不变体系又分为：有多余约束( n > 0)的几何不变体系——超静定结构；无多余约束( n = 0)的几何不变体系——静定结构。
从求解内力和反力的方法也可以认为：静定结构：凡只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的全部支座反力和杆件内力的结构。
超静定结构：若结构的全部支座反力和杆件内力，不能只有静力平衡条件来确定的结构。
3、土建、水利等工程中的荷载，根据其不同的特征，主要有哪些分类？第二章平面结构的几何组成分析作业题：1、何为平面体系的几何组成分析？按照机械运动及几何学的观点，对平面结构或体系的组成情况进行分析，称为平面体系的几何组成分析。
2、何为几何不变体系？何为几何可变体系？几何不变体系—若不考虑材料的应变，体系的位置和形状不会改变。
几何可变体系—若不考虑材料的应变，体系的位置和形状是可以改变的。
3、几何组成分析的目的是什么？1）保证结构的几何不变性,以确保结构能承受荷载和维持体系平衡.2）判别某一体系是否为几何不变,从而决定它能否作为结构.3）研究几何不变体系的组成规则,以保证所设计的结构是几何不变体系,从而能承受荷载而维持平衡.4）根据体系的几何组成分析,正确区分静定结构和超静定结构,从而选择适当的计算方法进行结构的反力和内力计算.5）通过几何组成分析,明确结构的构成特点,从而选择结构受力分析的顺序以简化计算.4、何为一个体系的自由度？知悉体系计算自由度的公式。
5、试对下图所示体系进行几何组成分析。
图1图2图3图46、试求图示各体系的计算自由度数W。
7、例2-1 例2-28、习题 2.1～2.12 试对图示体系作几何组成分析。
第三章静定梁、静定平面刚架和三角拱的计算作业题：1、单跨静定梁有简支梁、外伸梁、悬臂梁等形式。
典型飞机结构课程设计
典型飞机结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述典型飞机的主要结构组成部分及其功能。
2. 学生能够掌握飞机结构中涉及的基础物理原理，如飞行原理、材料力学等。
3. 学生能够解释不同类型飞机结构设计的优势与局限。
技能目标：1. 学生能够通过模型制作或图示分析，识别并模拟典型飞机结构的构造。
2. 学生能够运用所学的知识，分析飞机结构在特定情境下的性能表现。
3. 学生能够设计简单的飞机结构模型，并对其进行评价和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空科技的兴趣，激发其探索航空领域的热情。
2. 强化学生的团队合作意识，通过小组活动学会分工协作。
3. 增进学生对工程问题的解决意识，培养严谨的科学态度和创新思维。
课程性质分析：本课程旨在结合实际飞机结构，让学生在实践中学习理论知识，强调知行合一，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理和工程基础知识，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，适合开展实践性强的课程。
教学要求：1. 确保课程内容与课本知识紧密结合，通过实例分析、模型制作等活动，帮助学生深入理解飞机结构设计。
2. 教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究问题，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
3. 教学评估关注学生的知识掌握、技能运用和情感态度价值观的形成，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 飞机结构概述- 介绍飞机结构的基本概念、分类及发展历程。
- 教材章节：第一章 飞机结构概述2. 飞机结构主要组成部分- 详细讲解飞机的机翼、机身、尾翼、起落架等主要结构及其功能。
- 教材章节：第二章 飞机结构的主要组成部分3. 飞机结构材料- 分析飞机结构中常用的金属材料、复合材料及其性能特点。
- 教材章节：第三章 飞机结构材料4. 飞机结构力学- 探讨飞机结构在受力时的变形、应力分布等基本原理。
- 教材章节：第四章 飞机结构力学5. 飞机结构设计原理- 阐述飞机结构设计的基本原则、设计方法和设计过程。
飞行器结构力学电子教案
结构在外界因素（诸如载荷、温度改变、支座移动、制造误差等）作用下几何形状发生的变化，称为结构变形。
1、结构的变形
一、结构位移计算概述
相对线位移：两个参考点沿某一方向上的相对变形量。
线位移：参考点沿某一方向上的变形量。
角位移：参考截面或元件的转动变形量，转角、扭转角等。
飞行器结构力学基础 ——电子教学教案
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01
第三讲
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02
静定结构的位移计算
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第三章 静定结构的内力与变形计算 Internal Forces and Deformations of Statically Determinate Structures
CONTENT
06
实质：用静力平衡法解几何问题。
07
虚力原理对求解静不定结构内力具有重要的应用。
08
五、单位载荷法－求位移的Mohr公式 单位载荷法的一般表达式 利用虚功原理(虚力原理)，可以求出变形结构中任意一点由于变形而产生的位移。 真实的位移状态 平衡的虚力状态 令 ，则有 虚功原理
因为，在发生虚位移的过程中，外力和内力保持不变,因此，在虚功的表达式中无系数“1/2”。
虚功的例子
真实外力 虚位移 虚功为：
1
虚力—— 一种假想的、满足平衡条件的任意力系。
2
假象的：是指虚力仅仅是想象中一种可能力系。
5
因此，在发生虚力的过程中，变形体的位移均保持不变，即保持原有的协调状态。
4
任意的：是指虚力与变形体的变形无关。
上式可写成：
五、单位载荷法－求位移的Mohr公式
飞行器结构力学电子教案5-2
θ1
12 8L3 6 − 2 4L 12 8L3 6 − 2 4L − 6 4L2 2 2L 6 − 2 4L 4 2L v2
θ2
v3
θ3
消除总刚奇异性。 (4) 引入位移边界： v1 = v 3 = 0 ，消除总刚奇异性。 引入位移边界：
4 L 6 − 2 EJ L 2 L 0
e
k13 k23 k33 k43 k53 k625 k35 k45 k55 k65
k16 k26 k36 k46 k56 k66
Ui Vi Mi Uj Vj Mj
[Kii ] [Kij ] K = [K ji ] [K jj ]
位移法
Displacement Method of Structure Analysis 第二讲 梁元素与刚架的位移法求解
5.3 平面梁元素与平面刚架位移法求解
一、梁元素在局部坐标系中的平衡方程及刚度矩阵 在元素局部坐标系中， 在元素局部坐标系中， 长度为L，结点编号为i 长度为 ，结点编号为 j 的平面梁元素如图所 示，梁的截面拉伸刚 度为EA， 度为 ，截面抗弯刚 度为EJ 度为 。因为梁元素 记梁元素在局部坐标系中的结点位移 能承受轴向力、 能承受轴向力、横向 列阵和结点力列阵分别为： 列阵和结点力列阵分别为： 剪力和弯矩， 剪力和弯矩，故梁的 {δ }e = ui vi θ i u j v j θ j 每个结点上有三个位 移分量， 移分量，相应的也有 {F }e = U i Vi M i U j V j M j 三个结点力。 三个结点力。
EA L 0 0 [ K ]e = EA − L 0 0
0 12 EJ L3 6 EJ L2 0 12 EJ − 3 L 6 EJ L2
飞机结构设计课程设计
飞机结构设计课程设计一、课程设计的目的与意义飞机结构设计旨在通过对飞机的结构设计、热力学分析、材料工程、制造工艺等方面进行全面的学习，提高学生的结构设计和制造工艺水平，培养其解决问题的能力和探究精神。
本课程设计旨在通过实际设计过程，让学生深入了解飞机结构设计的全过程和工艺流程的各个环节，掌握专业技能，培养综合设计能力，同时提高学生的分析判断能力、实践操作能力及问题解决能力。
二、设计内容本次课程设计要求学生设计一架小型飞行器的结构，并对其进行热力学分析，最终制造一个完整的模型。
1. 综合设计阶段1.1 按照任务书的要求，完成飞行器的大致设计方案，包括机身轮廓设计、机翼设计、尾翼设计、机组布局等，并进行初步的气动特性分析。
1.2 根据初始方案，细化设计，并完成结构设计，包括机身骨架设计、翼肋设计、桁架设计、节点设计、连接设计等。
1.3 进行材料选择和力学计算，包括计算空气动力学、静力学和动力学，确定结构载荷并验证结构的强度和刚度。
1.4 优化设计方案，满足要求并减少结构重量。
2. 制造工艺阶段2.1 根据设计图纸和参数进行制造工艺流程的制定，包括材料加工和装配过程的流程控制。
2.2 完成飞行器结构的手工制作，制作包括机身、机翼、尾翼、机组电子系统等。
2.3 完成电路布线、动力系统安装等工作。
3. 模型制作和测试阶段3.1 将制作好的模型进行温度、强度、振动等方面的测试，评估其安全性。
3.2 对测试结果进行分析，发现问题并进行调整，保证模型的性能和可用性。
三、设计要求和评分标准1. 设计要求1.1 设计要求符合飞行器结构设计的一般规律和编制标准，体现出较高的设计水平。
1.2 设计过程必须严格按照事件流程和要求完成。
1.3 提供完整的设计资料和测试报告，资料规格、图形符合要求。
2. 评分标准2.1 设计的合理程度和深度。
2.2 提供的技术资料的规范性和完整性。
2.3 设计和测试结果的准确性和可行性。
2.4 制作模型的质量和外观效果。
飞行器结构力学课程教学大纲
本课程的主要内容包括弹性力学基础、典型零件应力计算方法、薄板弯 曲理论、薄壁稳定性、飞行器的外载荷、薄壁梁理论、翼梁、机翼、机身内 力计算方法和课程设计。 本课程的核心目的是使学生具备飞行器结构建模与计算的基本能力。学 生通过本课程的学习，可了解飞行器结构设计的要求和过程，认识其受力特 性，掌握其模型简化与计算的基本方法，能够完成初步的结构设计、结构应 力分析与稳定性判断；并且通过课程设计，使团队协作、表达、资料组织和
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结构设计是飞行器研发流程中的重要环节，其目标是在满足安全性、可 靠性和经济性的前提下提供最轻的结构方案，为达到这个目标，需要进行飞 行器结构部件的传载设计、应力分析、失效判断等工作。 《飞行器结构力学》 是讲授和培养从事这些工作所需知识与能力的课程，是飞行器设计专业的基 础课，先修课程为材料力学和理论力学。
《飞行器结构力学》课程教学பைடு நூலகம்纲
课程基本信息（Course Information） 课程代码 （Course Code） *课程名称 （Course Name） 课程性质 (Course Type) 授课对象 （Audience） 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 （School） 先修课程 （Prerequisite） 授课教师 （Instructor） 余音,于哲峰 Yu Yin，Yu Zhefeng *学时 （Credit Hours） *学分 （Credits） 飞行器结构力学 Aircraft Structural Mechanics 专业基础课 Professional core courses 三年级本科生 Junior 中文，英文 Chinese, English 航空航天学院 School of Aeronautics and Astronautics Material mechanics, Theoretical mechanics 课程网址 (Course Webpage)
飞机结构力学第五章(优选.)
第五章工程梁理论一、开剖面薄壁结构5-1、（例题）：薄壁梁的形状及受载情况如图5-9（a）所示，其剖面尺寸如图5-9（b）所示。
，壁厚。
求：1、处剖面上的正应力。
2、处剖面上的剪流。
解：1、计算处剖面上的正应力。
（1）求薄壁梁横截面的型芯，确定横截面中心主轴。
以为原点作坐标轴，，如图5-9（b）所示。
现在确定横截面形心在此坐标系上的位置。
因轴是截面对称轴，因此形心一定在轴上，，现在来确定。
形心坐标为在坐标系上确定形心位置O。
现在确定横截面中心主轴，一般情况下，中心主轴与X轴夹角可按下式确定但现在y轴是截面对称轴，过形心O作垂直y轴的坐标轴OX，如图5-9（b）所示。
OX与Oy即是中心主轴。
（2）计算横截面面积F和中心主惯性矩。
（3）计算所求截面内力N、及正应力由已知条件可求：∴截面上1、2、3、4、6各点正应力列表计算如下：点号X y12346由公式可知，当X（或y）为常值时，为y（或X）的线性函数。
故可按一定比例尺做出处截面上的正应力分布图。
见图5-9（c）。
2、计算剪流（1）求截面上内力（2）求剪流q将求得的剪流大小及方向绘成剪流图，如图5-9（d）。
5-2、（例题）已知：图5-10所示为一开剖面薄壁梁，薄壁不能承受正应力，四根缘条位置和面积已标在图中。
求：剖面弯心。
解：轴（见图5-10）是承受正应力面积的对称轴，因此是中心主轴之一。
现求形心坐标形心坐标为。
过形心O作垂直轴的轴，是中心主轴。
现在确定剖面弯心位置。
（1）在截面上作用剪力（2）在截面上作用剪力由弯心坐标，可确定剖面弯心位置，如图5-10中所示。
5-3、已知：薄壁梁横剖面形状如图5-11（1）-（3）中所示。
壁板厚，且能承受正应力。
求：在通过剖面弯心的剪力作用下，剪流的分布。
5-4、已知：如图5-13所示开剖面薄壁结构，承受弯矩、剪力的作用。
其他几何尺寸为：。
假设蒙皮不承受正应力。
求：1、缘条所受正应力。
2、蒙皮所受剪流。
3、剖面弯心位置。
飞行器结构力学电子教案4-1
例4-1 求解图所示静不定桁架的内 力，已知桁架水平杆及垂直杆的截 面面积均为A，斜杆的断面面积 为 2A，各杆子的材料相同。
解 (1) 分析静不定次数。结构具有4个自由结点，有8个自由度， 而杆子数目为10，相当于10个约束。故 f = 2。 (2) 选取基本系统。 选杆2-4及杆 3-5的轴力为多余约束力，切断杆 2-4及杆3-5的静定系统为基本系 统。求出<P>状态和单位状态<1>、 <2>的内力图。
所谓静不定结构是指：具有多余约束的几何不变体。 或 f > 0 的几何不变体。
所谓多余约束是指：去掉该约束后，不会改变原结构 的几何不变性。
从静不定结构的运动学上：
结构的自由度数 N
< 结构的约束数 C
从静不定结构的 静力学上：
独立的静力平衡方程数目N < 未知力的数目C
通常，将多余约束(多余未知力)的数目称为结构的静 不定次数或静不定度。
移呢？
静定结构的 内力和位移 计算方法
静不定结构中各元件的内力
SiR
静不定结构
当 X1 和 X2 为已知时， 静不定结 构中各元件的内力便可以用叠加 原理，通过下式求出：
SiR SiP Si1 X1 Si2 X 2
问题关键是： 如何确定 X1 和 X2 呢？
4.2 力法基本原理与力法正则方程
1 2
24 2P 55
1 2
21 55
P
其它各杆的轴向力均可如上法求出， 最后绘制内力图。
例4-2 求图示刚架的内力。刚架几何形 状、截面惯性矩、载荷及约束情况均如 图示。
解 (1) 分析刚架的静不定次数。外部约 束多余2个，故 f = 2。
南京航空航天大学飞行器 结构力学 课后习题答案 第2章
第二章薄板的弯曲2-1 写出2-1图所示矩形薄板的边界条件。
OA为简支边，并作用有分布的弯矩M。
BC边为固支边，OC边为简支边。
AB边为自由边。
Mx解：OA边：wx00；2w2w2wD(2u2)D2x yx0xMx0x0MyOC边：wy00；y02w2w2wD(2u2)D2y xy0yy0BC边：wx a0；wxx aAB边：Myy b2w2w D(2u2)0y xy b Myx x)y b(Qy3w3w D[3(2u)2]0y x yy b2-2 如图2-2所示，矩形薄板OA边和OC边为简支边，AB和BC为自由边，在点B受向下的横向集中力P。
试证w mxy可作为该薄板的解答，并确定常数m、D(2u2)＝0y xy0OA边上：wx02w2w0；D(2u2)＝0x yx02w2w3w3w0；D[3(2u)2]0 AB边上：D(2u2)y xy b y x yy b2w2w3w3w0；D[3(2u)]0 BC边上：D(2u2)x yx a x x y2x a2w)2D(1u)m P 在B点上：2D(1u)(x yx a,y bm P 2D(1u)所以w Pxy 2D(1u)2w2w2w2wMx D(2u2)0；My D(2u2)0；y x x yMxy2wP D(1u)；Qy D2w0 Qx D2w0；x y2y x2wRA2D(1u)()P RC；RO P x yA2-3 有一矩形薄板，边长为a和b。
若其挠度函数为w=Cxy(a-x)(b-y)，求该薄板受什么样的载荷和边界的支持条件。
解：w Cxy(a x)(b y)Cabxy Caxy2Cbx2y Cx2y2 w Caby Cay22Cbxy2Cxy2；xw Cabx2Caxy Cbx22Cx2y；y2w2w222Cax2Cx2Cby2Cy；；22y x4w4w4w4C；40；40 x2y2x x由4w q/D24C q/D q8CDx0时：wx00；w x0不是固支边，是简支边x0(Mx)x02w D2x2CD(y2by)Mxx0x a时：wx a0；w x0不是固支边，是简支边x a(Mx)x a2w D2xwy2CDy(b y)Mx x ay0时：wy00；0不是固支边，是简支边y0(My)y02w D2y2CDx(a x)Myy0y b时：wy b0；w y0不是固支边，是简支边y b(My)y b2w D2y2CDx(a x)Myy b2-5 四边简支正方形薄板，边长为a，在板中点受横向载荷P，试求最大挠度。
飞机结构设计课设
飞行器结构课程设计----“长空一号”方向舵设计学院：航空宇航学院专业：飞行器设计与工程班级： 0111107学号： **********名：***指导教师：徐惠民、王强时间：2014.12.22-2015.1.16目录一、设计要求 (1)1.1、形状协调 (1)1.2、外载荷 (2)二、初步方案的确定 (3)2.1、结构形式 (3)2.2、梁的结构形式 (4)2.3、悬挂点配置 (4)2.4、翼肋布置 (4)2.5、配重方式 (5)2.6、操纵接头的布置 (5)2.7、开口补强 (5)三、载荷计算与设计计算 (6)3.1、展向载荷计算 (6)3.2、接头位置确定 (6)3.3、梁的设计计算 (8)3.3.1、梁和前缘蒙皮的设计 (8)3.3.2、前缘闭室计算 (10)3.3.3、弯心和扭矩计算 (111)3.3.4、梁腹板校核 (133)3.3.5、梁缘条的校核 (144)3.4、蒙皮设计计算 (144)3.4.1尾缘条设计 (144)3.4.2、弦向载荷分布计算 (144)3.4.3、前缘蒙皮校核 (155)3.4.4、后段壁板肋的数量和蒙皮最大挠度校核 (155)3.4.5、后段壁板蒙皮正应力校核 (177)3.5、肋的设计计算 (188)3.5.1、后段肋的设计 (188)3.5.2、后段普通肋的校核 (199)3.5.3中部加强肋设计 (21)3.5.4整体端肋设计 (21)3.5.5前缘肋和加强肋设计 (211)3.5.6、前缘开口加强肋校核 (222)3.6、接头和转轴设计 (222)3.6.1、支承接头设计 (222)3.6.2、选取轴承 (233)3.6.3、螺栓组合件的选择 (244)3.7、支座设计 (244)3.7.1、支承接头支座设计 (244)3.7.2、摇臂支座设计 (255)3.8、铆钉设计 (266)3.9、尾缘条设计 (277)四、质量质心计算及配重设计 (277)4.1、质量计算 (277)4.1.1、前缘蒙皮质量计算 (288)4.1.2、梁质量计算 (299)4.1.3、前缘肋质量计算 (299)4.1.4、后蒙皮质量计算 (30)4.1.5、尾缘条质量计算 (30)4.1.6、端肋质量计算 (30)4.1.7、后半肋质量计算 (31)4.1.8、支承支座质量计算 (31)4.1.9、摇臂支座质量计算 (32)4.1.10、质量和质心计算 (32)4.2、配重设计 (333)4.3、方向舵重新设计 (344)五、装配工艺流程 (355)六、总结 (355)七、参考资料 (366)一、设计要求1.1外形协调方向舵在其活动范围内运动，在任何情形下不得与其支撑结构或邻近构件发生干扰，所以其要满足一定的协调关系。
《飞行器计算力学》课程作业
ABAQUS学习实验报告
——轴承座的线性静力学分析
1．问题描述
本文详细讲解一个固定轴承座的静力学分析实例，如图1所示，采用国际单位制；长度mm，力N，应力MPa。
改轴承通过四个安装孔进行固定，轴承孔的下半部分承受由轴传来的径向压力载荷（50MPa），轴承孔周围上承受推力载荷（10MPa）。
轴瓦和轴设置为显示体约束，跟随轴承孔壁上三点定义的坐标系运动。
本例选用静态通用（Static，General）分析步，分析轴承座的应力和位移状态。
图1
2．创建部件
根据部件几何特征及尺寸建立几何模型（具体做法从略），得到定位前的三
个部件实体，这三个实体的几何位置如图2所示。
图2
3．定义材料及截面属性
定义的材料常数为：E=200000；v=0.3；之后创建截面特性及分配界面特性。
4．装配部件
在环境栏的Module列表中选择Assembly功能模块，装配三个部件，如图3所示。
图3
5．建模后续工作
划分网格后的模型如图4所示。
图4
6．分析
创建分析作业，再进行数据检查，提交分析作业后保存模型。
Step Time为1秒的时候模型如下图5所示；
此时的变形为下图6所示
此时的应力状态，最大主应力的灰度云图如下图7和图8所示。
图7
图8 Mises应力云图的剖面图如下图9所示。
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飞机结构力学课程设计报告——简易机翼结构的静力和振动分析报告
班级：080146A
学号：080146121
姓名：齐嘉伟
提交日期：2010.12.30
一、问题描述
本课题研究对象为一个简易的下单翼机翼模型，机翼受一个与机身相接处的约束，和三个方向的作用力，上蒙皮、下蒙皮，和前方气流的作用力，模型将机翼简化成一个5面体，除去了弯曲平面，和内部的空心结构也集成为一个实体，然后再机翼与机身连接处，被固支。
分析机翼的变形和受力情况就是该课题的意义所在
二、几何模型的建立
机翼被简化为一个5面体，具体如下
建立模型首先计算出所需数据，
，
翼长最长处长度
为200，前缘短边处
长度为170，翼根与
机身平行的宽度为
70
由于设计的是
下单翼，所以存在
一定的倾斜度，前
缘位置下偏出60，
后缘位置下偏出80，翼跟与机翼垂
直位置的长度为50
在建立模型之
后的基础上建立约
束和作用力上蒙皮
受力为1000，下蒙
皮受力为2300，正
面冲击力为2000，
翼根处的约束固定
为0
在
此
基
础
上，建立几何模型，先建立点的坐标，然后汇集成线、在聚集成面，选取5面体——形成体的选项，成为一个封闭的体的形状。
三、有限元网格的划分
每一边划分20个网格种子，然后全选整个体，自动成为一个多元网格
四、材料与属性的定义
然后，创建、添加材料，在Material面板中，创建
由于是3D模型，创建3D材料——al，由于多数航空材料为铝合金，大致取7e5的弹性模量和0.3的柏松比，然后在Properties中创建3D固体，取名P加载
五、分析结果
删除载荷之后，添加2700的密度属性，震动分析结果。
参考文献
1．《MSC公司培训教材301新手入门操作系列手册》2．《patran实例教程》
3 .《Patran从入门到精通》
最新文件仅供参考已改成word文本。
方便更改
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