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1、第二章习题答案2飞机由垂直俯冲状态退出，沿半径为 r 的圆弧进入水平飞行。若开始退出俯冲的高度 H12000 m，开始转入水干飞行的高度 H21000 m，此时飞行速度v720 km/h，(题图 2.3)，求（1）飞机在 2 点转入水平飞行时的过载系数 ny；（2）如果最大允许过载系数为 nymax8，则为保证攻击的突然性，可采用何种量级的大速度或大机动飞行状态?(即若 r 不变，Vmax可达多少? 如果 V 不变，rmin可为多大?解答（1） 08. 5)(8 . 9)36001000720( 11212 2 HHgrv GYny（2） hkmrgnvy/2 .94310008 . 9) 1
2、8(.).1(maxmngvry1 .583) 18(8 . 9)36001000720() 1(2 2min 3某飞机的战术、技术要求中规定：该机应能在高度 H1000m 处，以速度V=520Km/h 和 V625kmh(加力状态)作盘旋半径不小于 R690m 和 R680m(加力状态)的正规盘旋(题图 2.4)。求(1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数 ny；(2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹，重 Gb300kg，求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及方向(1kgf9.8N)。解答：（1）cos1GYny 01XrvmY2 sin 01YGYcos由 与得085. 36908 . 9)360
3、01000520(2 2 grvtgo04.72（非加力）523. 46808 . 9)36001000625(2 tgo5 .77（加力）6 . 4cos1yn（2） rvmNX216飞机处于俯冲状态，当它降到 H2000m 时(H=0.103kgm3。)遇到上升气流的作用(题图 2.7)，求此时飞机的 ny。已知飞机重量 G=5000kg，机翼面积S=20 m2，5 . 4 yC。此时的飞行速度 V=540 kmh，航迹半径 r=8.00m，y 轴与铅垂线夹角600，上升气流速度 u10 ms ,突风缓和因子 K=0.88。解答：0333. 036001000540211060cos vu
4、tgso4.641(见解见解 1)知满足平面应变条件。知满足平面应变条件。由判据由判据 IICKK计算爆破应力得：计算爆破应力得：p = KIC / 162.0638 = 109/162.0638 = 0.673 Mpa Prob.4-8 解：解：1)、应用公式、应用公式 secIaKaFFW 计算线弹性裂纹尖端应力强计算线弹性裂纹尖端应力强 度因子度因子.521.29 1064.5200 10NMPamm10180sec1.00621200F 64.5 101.00621363.767IKMPa mm2)、计算裂尖塑性修正后的应力强度因子：、计算裂尖塑性修正后的应力强度因子：221094.3
5、225363.767 1117.2IstK ( 2.5 故为平面应变状态故为平面应变状态)裂尖塑性区半径：裂尖塑性区半径：221363.76710.0059671117.24 24 2I y sKrmm裂纹塑性修正后的应力强度因子：裂纹塑性修正后的应力强度因子：64.5101.00621363.876IyKrMPa mm说明对于平面应变条件下裂尖塑性很小，线弹性裂尖分析有足够的说明对于平面应变条件下裂尖塑性很小，线弹性裂尖分析有足够的精度。精度。 Prob.4-9 解解 1：2750C 回火时，回火时， s=1780 Mpa, KIC=521000 Mpa mm 由断裂判据：由断裂判据：222
6、222 5210001.121.8 1.1 0.50.55 1780IC IICcsKKaKamm 解解 1：6000C 回火时，回火时， s=1500 Mpa, KIC=1001000 Mpa mm 由断裂判据：由断裂判据：222222 10010001.129.35 1.1 0.50.55 1500IC IICcsKKaKamm 说明不同的热处理工艺，对断裂韧性与材料屈服强度的改变不同，说明不同的热处理工艺，对断裂韧性与材料屈服强度的改变不同，反映了如果材料为裂纹体，获得好的材料断裂韧性非常重要。反映了如果材料为裂纹体，获得好的材料断裂韧性非常重要。 Prob.4-10 解：解： 1) 由
7、平面应变判据验证：由平面应变判据验证：2234 1000152.52.514.3450ICsKBmm（本题满足本题满足） 2) 由判据式由判据式 12 0IaKM M =KIC （1） 计算临界裂纹长度：计算临界裂纹长度：211 0.12 1 0.251.0675M （裂纹形状比不变，（裂纹形状比不变，a /2c=0.25）00/0.51.2111a c (直接查表得直接查表得)2 2p Dt t25002 1531.33332 15 Mpa因因 M2与裂纹长度相关，故式与裂纹长度相关，故式 1 为非线性方程为非线性方程。将以上计算数据将以上计算数据代入式代入式（1）得得：220 2 1ICK
8、M aM201tan22cICaK ttM 234 1000 1.2111tan158.708222 1531.3333 1.0675a t289.63914.94180ctamm 同时得当同时得当 ac时的后自由表面修正系数：时的后自由表面修正系数：11 222230tan158.708210.0719214.94ccatMat说明后表面修正系数变化较大。说明后表面修正系数变化较大。2）计算寿命（书中的积分显式没有考虑）计算寿命（书中的积分显式没有考虑 M2是裂纹顶点长度是裂纹顶点长度 a 的超的超越函数关系，故不能用）：越函数关系，故不能用）：0002 121001222tan222CCC
9、aaannnn aaadadadaN cKp DttaM MMp Dtacacattt 004 24 32 00 442 211 248 tan22tan2CCa ataa tttdadx axc Mp DtcMp Dt t 04 3 02 4 2181tan 2cca ta ttxx cMp Dt 434118 1.21111514.94214.942tantan1530302 101.0675 2 470cc 911.8426 2.71024.698351812.91813（次脉冲压力）（次脉冲压力）第五章第五章 习习 题题1、由书中所给的飞机重量与过载系数等数据，可以认为：相对载荷由书中
10、所给的飞机重量与过载系数等数据，可以认为：相对载荷较大，相对厚度较小。因此，宜选用单块式（较大，相对厚度较小。因此，宜选用单块式（monolithic）结构）结构布局，布置如下图：布局，布置如下图：关于结构布局的说明：关于结构布局的说明： 选用三根梁纵向布置（根肋处为固支点）选用三根梁纵向布置（根肋处为固支点） ，前、后梁都要连接前，前、后梁都要连接前后缘的襟副翼，如中间梁高度较低，可适当的弱（截面尺寸小）后缘的襟副翼，如中间梁高度较低，可适当的弱（截面尺寸小） ，但在开口段要加强；但在开口段要加强； 普通长桁在两个单闭室内等百分线布置（避免长桁装配弯曲）普通长桁在两个单闭室内等百分线布置（避
11、免长桁装配弯曲） ； 横向肋顺气流布置横向肋顺气流布置(因后缘后掠角小因后缘后掠角小,不会引起变长而增重不会引起变长而增重)。选。选用用 5 根加强肋，见图示标号；这根加强肋，见图示标号；这 5 个肋的位置需处于前后缘活个肋的位置需处于前后缘活动翼面的连接挂点位置，并兼顾开口位置（一物多用原则）动翼面的连接挂点位置，并兼顾开口位置（一物多用原则） ； 普通肋适当间距布置，视对蒙皮稳定性的支撑作用来确定；再普通肋适当间距布置，视对蒙皮稳定性的支撑作用来确定；再两个参与区内，普通长桁的截面积逐渐减小到零。两个参与区内，普通长桁的截面积逐渐减小到零。 5、解释：解释：1）发动机推力接头做成耳片型，使
12、集中力分散；）发动机推力接头做成耳片型，使集中力分散；2）两个短梁间要连接腹板或直接连接在机身蒙皮长，）两个短梁间要连接腹板或直接连接在机身蒙皮长，A、B框端要有立柱，并与两框连接。框端要有立柱，并与两框连接。传力分析：传力分析：1）发动机推力发动机推力 P 作用于上短梁，并由梁腹板提供剪流，使作用于上短梁，并由梁腹板提供剪流，使腹板受剪，而不能使端框受弯；由腹板受剪，而不能使端框受弯；由 P 力形成的弯矩，通力形成的弯矩，通过立柱变成已对剪力作用与两框平面内，再由机身蒙皮过立柱变成已对剪力作用与两框平面内，再由机身蒙皮向前传递到向前传递到 A 框。框。2） 减速板的力减速板的力 T, 通过增
13、加一个与两短梁连接的三角桁架传通过增加一个与两短梁连接的三角桁架传IIIIIIIVVCDP航向航向ABT递给短梁（该三角桁架是静定的，故力递给短梁（该三角桁架是静定的，故力 T 只会通过只会通过 1 根根杆传给杆传给 C 点）点） ，再由腹板受剪平衡，并传给立柱，作用，再由腹板受剪平衡，并传给立柱，作用于框平面内，最终由机身蒙皮提供剪流向前传到于框平面内，最终由机身蒙皮提供剪流向前传到 A 框。框。2、解：通过机翼短梁传给机身接头剪解：通过机翼短梁传给机身接头剪力力 Q 及弯矩及弯矩 M。弯矩的分量。弯矩的分量 MZ需要布置侧边加强板，如加强板需要布置侧边加强板，如加强板 布置在布置在 III
14、 框间，受力如下图：框间，受力如下图：如加强板布置在如加强板布置在 IIIII 框间，受力如下图：框间，受力如下图：由两加强板的平衡图看，显然布由两加强板的平衡图看，显然布 置在置在 IIIII 框间，减轻了框框间，减轻了框 II 的载荷，故减重有利。的载荷，故减重有利。5、5.1 prob.1) 在传递总体弯矩在传递总体弯矩 M（上下壁板的轴力）时，（上下壁板的轴力）时，A-A 肋起到对蒙皮肋起到对蒙皮参与轴力转移的支持作用，引起肋缘条受分布轴力，如图分析：参与轴力转移的支持作用，引起肋缘条受分布轴力，如图分析：肋的受力形成对称扭，故需加肋的受力形成对称扭，故需加 强强 AA 肋的缘条；肋的缘条；2）传剪）传剪 Q 路线为被开口打断，与路线为被开口打断，与AA 肋无关；肋无关；3）传扭）传扭 Mt路线打断，有两种情况：路线打断，有两种情况： 盒段外端传来的一圈扭矩在盒段外端传来的一圈扭矩在 AA 肋处转换成一对参差剪力，肋处转换成一对参差剪力，I IIMzMxQMzRRIIIIIMzQRRAA12RIIIIR蒙皮 支反 剪流使肋受剪，故需加强肋腹板，如下图分析：使肋受剪，故需加强肋腹板，如下图分析： 对开口引起区翘曲变形引起的自平衡内力系，对开口引起区翘曲变形引起的自平衡内力系，AA 肋起到肋起到对前后闭室
