《飞机结构强度》复习题(ZHAOHUI)123

1、 飞机所受的载荷可以归纳为哪两类？（表面力和质量力）2、 飞机的表面力包括哪些内容？P1飞行中的空气动力,发动机推力,着陆时的地面冲击力3、 飞机的质量力与什么成正比？它包括哪些内容？P1与质量m 成正比例,包括重力,以及由法向加速度和切向加速度决定的惯性力.4、 什么叫过载？它是矢量还是标量？通常所说的过载是指的哪个方向？ P2作用于飞机或部件上载荷的程度可用无量纲的过载值n 表示, 过载n 可理解为合力R bi 与飞机重力G 之比. 过载n 是矢量, 通常所说的过载是指法线方向.5、试证明飞机在垂直面内以匀速v 沿半径为R 的圆弧曲线俯冲时，飞机到最低点时的法向过载n y 最大，并且2max 1y v n gR=+。

P2-3 画P.1图1-1(大概画一下),1)写公式1-4第二个,2)公式1-5,3)公式1-6第二个,4)公式1-8上面的一行文字及公式1-8.6、试证明飞机在水平面内以匀速v 作圆弧盘旋时，盘旋半径R 越小，过载n y 越大。

P31)G=LCOSr 2)n y =1/G=1/cosr 3)Lsinr=mv 2/R 4)R h = mv 2/Lsinr = mv 2/Gn y=v 2所以盘旋半径R 越小，过载n y 越大.7、什么是飞机的使用载荷和设计载荷？16页是飞机在正常使用中所允许达到的最大载荷。

设计载荷即为极限载荷，是飞机及各构件在该载荷作用下不应破坏的载荷。

8、什么是飞机载荷的安全系数？为什么要引入安全系数？17页安全系数为设计载荷与使用载荷之比。

1、在使用载荷作用下，飞机结构没有永久变形或屈服。

2、在使用时可能出现超过规定的机动动作，从而出现大于规定的使用载荷。

3、结构中可能存在初始缺陷。

4、设计和试验精度引起的误差。

5、重复载荷作用和刚度的要求。

9、为什么飞机载荷的安全系数一般取为1.5？哪些情况下会取更大的安全系数？哪些情况下会取更小的安全系数？17页在经常重复的且作用时间长的载荷，其安全系数f 会取大点，一般为2；比如飞机着陆时的冲击载荷为经常重复、作用时间短的载荷，取1.65-1.8，而对于弹射座椅等一次使用的零件强度，安全系数可取小一点f=1.2510、安全系数取得太大或太小会有什么不良后果？太大浪费材料，增加重量，造成飞机性能下降；太小容易变形，超过其承受的载荷，安全性下降。

11、什么是飞机的疲劳载荷谱，它有哪些谱型？18页是描述飞机结构在服役使用的整个时期中所经历的载荷时间历程。

有等幅谱、程序谱、随机谱。

12、什么是等幅载荷谱？请分别举例画出等幅谱峰值和谷值的绝对值相等和不等的两种载荷谱曲线。

18页 所有载荷峰值谱P 和载荷谷值P 各是一个常数值，峰值与谷值之间载荷变化的幅度P 为一恒定值，称等幅谱2）、请附图(书里的图1-15a 是不等的载荷谱曲线,相等的图形是整个图形往下移,将P m 那条线下移至0的位置所得到图形。

13、下图所示为飞机重心法向过载超越数曲线，试比较20世纪80年代和70年代飞机的法向过载情况。

为什么说超越数曲线与坐标轴之间的面积大小反映了飞机载荷谱的严重程度？由图可知超越数曲线在横坐标越靠近右边，说明超越次数越多，在纵坐标越往上，说明超载程度越严重，那么它所包裹的面积就越大，就反映了飞机载荷的越严重。

14、在对飞机强度和刚度进行分析时，总体上必须注意的问题有哪些？26页1、应全面考虑作用在飞机上的所有外力，只有在肯定对结构强度和刚度无影响时才能略去，前提不破坏受力平衡。

2、要保证作用在飞机上的所有外力能通过传力部件相互平衡，任何外力均不得在未与其他外力平衡之前就传到结构的某些部分时而终止。

3、要对所有受力部分和传力部分的构件和元件进行力学分析，防止遗漏。

15、什么叫传力分析？它依据的基本原理是什么？26页通过结构各元件逐步向结构的支持基础传递，在传力过程中各元件如何受力，如何工作，这叫传力分析。

原理：是建立在作用力与反作用力的基础上，载荷在结构中的传递过程实际上就是作用力与反作用力这一对力相互依存、相互转化的过程。

16、简述机翼的功用及其结构的设计要求。

30页功用：1、用来产生飞行所需的气动升力。

2、为飞机提供横侧稳定性、操纵性及增升增阻效能。

3、为发动机和起落架等部件提供固定基础。

4、又可用来收藏起落架和装载燃油和军械设备等。

5、外部可挂短舱、副油箱及各种武器装备。

设计要求：1、具有良好的气动特性，保证机翼外形准确、表面光滑。

2、保证足够刚度、强度、疲劳寿命和可靠性条件下质量最轻。

3、工艺性、使用性及经济性好。

4、充分利用内部空间装载燃油和设备。

17、下面所示为机翼的简化悬臂梁模型，其中气动力简化为均布载荷q n=2kN/m，发动机的重力为P c=3kN。

试画出该模型机翼的剪力图Q和弯矩图M，并说明发动机的重力为什么起卸载作用。

和P33图2-9的a,b 基本相似.由图可知,装了发动机导致大翼的弯矩发生了变化,所以发动机的重力起卸载作用.18、下图所示为机翼某一加强肋的结构示意图，设在接头A 处承受一集中力P ，并且通过加强肋将其分散在刚心周围的框架上，试证明分散力2t pa q BH。

上下平面力偶q t BH.左右平面力偶q t BH转动方向都是顺时针,2q t BH=Pa所以, q t= Pa/2BH19、简述机身的结构特点及其设计要求。

P60页1、机身将机翼、尾翼、起落架和发动机等部件连接在一起，各部件上的载荷通过与机身连接接头传到机身上，机身是整架飞机的受力基础。

设计时机身中受力构件布置与各部件受力构件协调，形成一个受力合理和全机受力平衡的整体结构。

2、机身上的外载荷主要是各部件传入的集中力，因此机身上必须布置适当构件将集中力扩散，以分布力形式传给其他元件。

3、机身的使用要求在设计时占有很重要地位，从使用维护要求对机身结构提出大开口、舱门和增压等要求。

20、简述起落架装置的功用及其特殊要求。

71页-72页起落架供飞机起飞、降落、在机场滑行和停放之用。

通常由受力结构、减震器、机轮和收放机构等部分组成。

特殊要求：1、在地面运动时有良好的稳定性、操纵性和适应性。

2、有良好的减震和消震性能，吸收和消散着陆及地面运动时冲击能量，减小撞击载荷，消除冲击后的振动。

3、具有良好的刹车性能，以减少着陆滑跑距离，具有足够的刹车力矩，保证以最大推力在地面试车时刹住飞机，并因发动机故障而中止起飞的能力，保证安全。

4、能紧凑地收入机体内部，以减少飞行阻力。

21、简述油气减振器中气体的作用。

76页1、减震支柱受载而被压缩时气体吸收能量，起缓冲垫和滑跑减震作用。

2、撞击后将支柱重新顶出。

22、什么叫前轮摆振？78页当机轮能自由转动时，在一定飞机运动速度下存在机轮发生自发振荡现象，当机轮和支柱的弹性振动和轮面的转动交织在一起时，使机轮前进的轨迹呈现连续的S 形，同时机头强烈摇晃，振动会越来越厉害，直至前起落架损坏的现象叫前轮摆振。

23、简述飞机结构所使用复合材料的性能特点。

83页1、具有高比强度和高比模量。

2、层板性能可剪裁设计。

3、对湿度、热环境敏感。

4、对冲击损伤敏感。

5、优异的疲劳性能。

6、导电性能差。

24、简述飞机结构设计的基本要求。

1、气动外形能满足飞机性能和操纵稳定性要求。

2、在满足结构完整性要求的条件下使结构质量最轻。

3、保证内部装载设备和发动机等使用维护外，便于结构的检查和维护。

4、保证结构具有良好的工艺性，便于加工和装配。

5、设计、生产和维护费用低，经济性要好25、什么是有限元法？影响其计算结构精确度的因素有哪些？108页是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限个形状简单的子单元的方法。

因素：1、单元之间不能相互重叠要与原结构的占有空间相容。

2、单元应精确逼近原结构。

3、单元的形状要合理。

4、网格的密度分布合理。

5、相邻单元的边界相容。

26、简述疲劳破坏的特征？118页1、在交变载荷作用下，构件交变应力远小于材料的静强度极限的情况下破坏就可能发生。

2、不管是脆性或塑性材料，疲劳断裂均表现为无明显塑性变形的突然断裂，不易觉察，具有更大的危险性。

3、疲劳破坏是一个累积损伤的过程，即裂纹形成、裂纹扩展和裂纹临界扩展。

4、疲劳破坏具有局部性质，并不涉及整个结构的所有细节和部位。

5、疲劳破坏断口在宏观和微观上均有其特征。

宏观上可进行外场目视检查是否为疲劳破坏。

27、简述影响疲劳强度的主要因素。

122-123-124页1、应力集中影响。

2、尺寸效应。

3、表面加工及表面处理。

4、环境影响。

5、加载频率影响。

28、什么是损伤容限设计及损伤容限结构？ 128页指在规定的未经维修的使用阶段内，结构抵抗由于存在瑕疵、裂纹或其他损伤导致损坏的能力，按照损伤容限的概念来设计和使用结构称为损伤容限设计。

2、采用损伤容限设计原则设计的结构称损伤容限结构。

29、什么是飞行安全结构？ 129页凡是结构的破坏会直接引起飞机失事，或者它的破坏如保持不被觉察，则会导致飞机失事的结构称为飞行安全结构。

30、在损伤容限设计中，按裂纹的受力和位移特点，可将裂纹抽象为哪几种类型？请画图说明。

129页分为：张开型、滑开型、撕开型，并分别附图P129,3-20。