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。
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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。
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？
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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》
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