飞机结构作业题

发布 2021-05-30 23:14:28 阅读 8163

一。1. 民用飞机的分类有哪些?

干线运输机、支线运输机和通用航空飞机三大类,分别用于洲际干线(中远程)和国内干线(中近程)的客货运输、大城市至中小城镇及中小城镇之间的支线客货运输,以及农林牧副渔业、地质探矿、遥感遥测、公安巡逻、海上救护、体育运动、私人游乐等。

2. 飞机设计的技术要求主要有哪些?

定量指标:升限, vmax, 航程,载重,起飞重量,起飞着陆距离, 机动性指标(加速,盘旋,爬升),寿命;

非定量指标:全天候,机场要求,维护要求;

发展趋势:v ,hmax , 载重 ,航程 。

3. 飞机研制过程主要包括哪几个方面?

1.拟订技术要求:飞机设计单位和用户协商后共同拟订新型号飞机的使用技术要求或战术技术。

2.飞机设计过程:根据技术要求进行飞机设计:总体设计和结构设计要求。

3.飞机制造过程 :飞机制造厂根据飞机设计单位提供的设计图纸和技术资料进行试制。试制出来的新飞机首先进行全机静强度、疲劳强度和损伤容限的验证试验和试飞。

趋势:数字化,无纸化制造。

4.飞机的试飞、定型过程:飞机通过全机静强度试验、必要的疲劳、损伤容限早期验证试验、起落架试验和全机各系统试验后进行试飞。

4. 简述飞机研制的特点。

设计成功的飞机是先进科学技术和创造性思维的产物。

飞机研制工作是一个反复迭代、逐步逼近相对最优解的过程。

成功的飞机设计方案是多学科专业综合协调的结果。

5. 简要说明飞机结构设计的具体内容。

飞机部件的结构打样设计(初步设计)

零构件设计。

部件的结构图纸。

6. 飞机结构设计的原始条件有哪些?

一)结构的形状协调(二)结构的外载荷(三)结构的使用条件(四)结构的生产条件。

7. 飞机结构设计的基本要求有哪几个方面?

一)气动要求(二)结构完整性及最小重量要求(三)使用维护要求(四)工艺要求。

五)经济性要求。

8. 简要说明飞机结构设计思想的演变过程。

科学技术发展创新促进了飞机结构设计思想的演变;

飞机使用实践促进飞机结构设计思想的演变;

现代飞机结构设计准则不断发展进步。

现代设计理论包括结构优化设计、结构抗疲劳设计、结构防断裂设计和结构可靠性设计。

先进设计技术主要包括计算机结构辅助分析(cae)和计算机辅助设计(cad)。

二(1.1-1.21. 飞机在飞行、起飞、着陆及地面停放等过程中,作用在飞机上的外载荷有哪些?

飞行时:空气动力、发动机推力、质量力,起飞时:地面支持力,着陆时:的地面冲击力。

2. 飞机的质心过载是如何定义的,研究飞机过载有什么意义?

飞机所受质量力之外的外力总和与飞机重力之比。

表示作用于飞机质心处飞机所受实际外力与飞机重力的关系。

过载ny表示了飞机立轴方向的表面力情况:

质量力与飞机所受的外力大小相等,但方向相反(达朗伯原理)。

过载决定着飞机的机动性。

ny可用过载表进行测量。

3. 分析飞机在垂直平面内、水平平面内飞行时的过载变化规律。(在课本上)

三(1.3-1.4)

1. 说明过载系数及其物理意义。(过载系数是飞机设计中一个重要参数,n越大,飞机机动性好,但过载系数n增加,空气动力载荷也增加,结构质量随之增加,从而导致机动性降低。

飞机设计合理选取最大过载值)

nmax的数值与飞机性能、设备性能和人体生理机能等有关。

nmax越大,飞机机动性愈好;但nmax增大使结构载荷增大,结构重量增加,会影响整个飞机的性能。

人对nmax的承受能力有限。

2. 人体受过载的能力与哪几个因素有关?飞机结构设计中运输机的载荷系数为多少?

1.人体受过载大小有方向性。过载从前胸到后背,或从后背到前胸,所能忍受过载能力最强,短时间可承受过载到十几。

从头到脚可承受过载 7~10,但从脚到头只能承受过载为3。2过载时间的长短。 3过载增加的速度。

综合各种因素,飞机结构设计中运输机载荷系数为: nsy max = 1 ~ 3

3. 为什么说垂直突风是各种方向突风中最严重的情况?(课本垂直突风)

飞机处于直线水平无侧滑飞行时,遭遇垂直突风,使水平尾翼上引起相当大的突风载荷,引起机翼随时间的变形及加速度和惯性力的变化,此时由于惯性力和弹性力相互作用的结果将出现振动,当外部载荷的频率与结构固有振动频率重合时出现共振现象,有可能机毁人亡。

4.对称机动飞行包线的物理意义是什么?

飞机在飞行中作用在飞机上的载荷随飞行高度速度飞行姿态过载系数和飞机质量等变化,在飞机设计时对所有情况都进行计算是不可能的,所以飞机飞行的飞行速度和过载系数范围称为飞行包线,用来限制各项要求的允许飞行区域,在此包线内,非设计是可操纵的,而且强度要求得到保证,对称机动飞行包线包括飞机的允许和可能飞行的全部对称飞行范围。

四(1.5-1.7)

1.影响地面反作用力的因素有哪些?

地面反作用的大小与驾驶技术的好坏;飞机着陆姿态和地面移动方式;机场表面质量和减震系统的性能等有关。

2.安全系数定义是什么?试叙述其物理意义。

安全系数f:为设计载荷与使用载荷之比。

为实际使用载荷增大到多少倍结构才会被破坏,该倍数就是安全系数。

3.引入安全系数主要出于哪几方面的考虑?

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或未估计到的突风,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〔如材料和工艺引起的缺陷而未被检测出)。

针对各种不同类型的载荷、材料、工艺等因素,选取不同的f 值。④设计和试验精度引起误差。⑤重复载荷作用和刚度要求。

⑥各构件合理选择f 值,使结构尽量轻。

4.什么是疲劳载荷谱、飞机载荷谱?

在结构疲劳、耐久性和损伤容限分析时必须知道结构在使用中所承受的交变载荷,确定载荷随时间变化的历程。飞机的载荷谱: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。

5.说明各种载荷谱的谱型及特点? 课本上。

1.等幅谱:所有载荷峰值和谷值各是一个常数值。

2.程序块谱:在一定时间内,将载荷峰值和谷值都相同的等值谱集中为一小块,然后将不同的小块等幅谱按其峰值以低到高到低的序列连接起来构成程序谱。

3.随机谱:将实测和分析得到的载荷按结构服役过程中的受载特点进行随机编排。

6.飞机结构的重要重复载荷有那几种典型情况?

机动载荷②突(阵)风载荷③ 地面载荷④内部增压载荷。

五(2.0)

1. 说明飞机机翼结构的基本组成;

蒙皮翼梁桁条翼肋。

2. 说明常用的紧固件铆钉、螺栓和螺钉的承力特性;

1)铆钉:通常把它设计成传剪的受力状态。

2) 螺栓:螺栓既可受剪也能受拉,视具体情况而定。

3) 螺钉:主要用于压紧被连接的零构件,螺钉本身主要处于受拉状态。

3. 说明现代航空结构中最广泛采用的结构材料;

1) 铝合金2) 镁合金3) 钛合金4) 高强度合金钢5) 不锈钢6) 复合材料。

4. 说明飞机结构设计的理论内容都涉及到的其他设计内容。

飞机结构设计的理论内容十分广泛,涉及到结构优化设计、结构抗疲劳设计、结构可靠性设计、结构防断裂设计、计算机辅助设计技术等内容。

六(2.1=1)

1. 作用在机翼上有哪些外载荷?并在机翼上形成哪种形式内力?

1)空气动力载荷。

空气动力载荷是机翼单位展长上分布载荷的合力,以吸力或压力的形式直接作用在机翼蒙皮上,形成机翼的升力和阻力,其中升力是机翼的主要外载荷。

2)机翼结构质量力。

机翼本身结构的质量力为分布载荷,分布在机翼整个体积上。

它的分布规律假设与空气动力相同,作用方向与空气动力相反,对机翼结构承力起卸载作用。

3)其他部件和装载等传来的集中载荷。

机翼上连接的其他部件(如起落架和发动机)、副翼、襟翼等各类附翼及机翼内外装载物(如油箱)所传来的集中载荷或分布载荷。

起落架传入地面撞击力,发动机的推力常常以很大的集中力形式通过接头传给机翼结构,与机冀相连部件和装载物的质量力对机翼结构承载起卸载作用。

2. 机翼有哪几种典型结构形式?在承力上有哪些特点?

1)梁式机翼①单梁式机翼②双梁式机翼③多梁式机翼。

主要优点是:

结构比较简单;

抗弯材料集中在冀梁缘条上,受压缘条的失稳临界应力接近于材料的极限应力;

蒙皮上大开口方便,对结构承弯能力影响很小;

机翼和机身连接接头简单。

主要缺点是:蒙皮未能发挥承弯作用。

2)单块式机翼。

主要优点是:

蒙皮在气动载荷作用下变形较小,材料向剖面外缘分散,抗弯、抗扭强度及刚度好,安全可靠性高。

主要缺点是:

结构相对较复杂,对接接头多,大开口需有较强的加强件以补偿承弯能力。

3)多墙式机翼。

主要优点是:

很好地解决了高速薄翼型翼面的强度和刚度与减轻结构质量之间的矛盾;

对薄翼结构有较高的应力水平和结构效率;

局部和总体刚度大,受力分散;

破损安全特性好。

主要缺点是:

不易设置大开口,连接复杂。

3. 机翼与机身结构连接处在受力上有什么特点?如何保证连接处结构强度和刚度?(课本)

蒙皮从受力看,气动载荷直接作用在蒙皮上,蒙皮受到垂直于其表面局部气动载荷;桁条加强蒙皮的重要元件;翼梁承受大部分弯矩;纵墙主要靠腹板承受剪力。@在结构不连续的地方,机翼与机身连接处要布置加强肋,加强肋除起普通肋作用外,主要承受平面内的集中力,由它转化为分散力传给蒙皮、翼梁和纵墙的腹板。

七(2.1-2)

1.说明机翼上气动载荷、集中载荷的传递情况。

1)蒙皮将气动载荷分别传给桁条和翼肋。

2)桁条将其自身承担的那部分气动载荷传给翼肋。

3)翼梁将载荷向根部传递。

4)周缘闭室将扭矩以剪流形式向根部传递。

机翼结构要承受副翼、襟翼、发动机、起落架等部件通过固定接头传来的集中力,这种集中力都相当大;

对于位于翼肋平面内的集中力,需要在集中力作用处布置加强肋并将它转化成分散力传给翼梁腹板和蒙皮;

在集中力作用下加强肋中有相当大的剪力q和弯矩m,因此翼肋的腹板和上、下缘条,以及它们与翼梁腹板和蒙皮的连接也很强。

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飞机结构20题。无答案

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