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1、Prob. 4-1 qK2K1 Q2Q1M q2q1 ba 图2图1P解: 由剪力按刚度分派原理拟定刚心 因上下面对称,故刚心的x轴位置在对称轴上;而y轴位置由下式计算:K1 = K2 a = 25.9 cmK = 2202.52 = 250 cm42 51002 =3000 cm4 2、由合力矩定理，平移外载荷并计算肋的支反剪力与剪流，见图。 n P (A+a) 0(+259)=472 KN.q1=2.164 KN/cmq2=1.295 KN/cm KN/mP Q2 Q1+Q2 = PQ2=259 K Q14.1 KN3、画出肋的剪力、弯矩图(应由原肋的构件实际作用力图+支反力来具体画出,双
2、支点外伸梁!)Q图：80 KN(q2-q)H2=1.1 KNM=80A=2400 KN.cmAB(q1+q)H1-80=5.1 KNP4、由剪力图上的最大值拟定肋腹板厚度(抗剪型板设计,四边简支） 设计载荷：q=tt =5.11=.125=0.04 KN/cm 公式： ，K5. a=B/=80/25=.24 K= 5.97， =000 MPa d = 3.3.99=34mm5、由弯矩的最大值拟定肋上下缘条的面积（上缘条受拉、下缘条受压，且力大小相等、方向相反): 最大弯矩处的缘条内力:N = Mmax/H1= 400/25=96 KN 上缘条面积由强度计算拟定: A* sb = N =9600
3、(N)/420(MPa）=28.57 mm2考虑到连接有效面积的削弱,应取 A*228.5/0.9=253.7 mm 下缘条面积由压杆总体稳定性公式拟定: (两端固支,K=，注失稳的弯曲方向) (正方形) A*= * = =51.7 mm2 如按题目给出的受压失稳临界应力值（偏危险)，可得： A = 6000/20 32.86 mm26、前梁腹板的厚度拟定: 前梁腹板的剪流:qq = q1+q= 3.44 KN/cm 由公式粗算（不考虑立柱,a很大) K= 5.6 + = .6 m (因厚度合适,可不考虑安装立柱) 如考虑立柱,其间距取a=20mm, 则 K=9.8 m 7、后梁腹板的厚度拟定
4、： 后梁腹板的剪流：h = - q = 1.29-14= 0.055 Kcm =1 m 可不再考虑立柱设计 。 ob.注意：载荷譜中给出有的作用次数为小数。 解: 应用线性疲劳损伤累积理论,一块譜的疲劳损伤计算为： 应用疲劳损伤准则，计算损伤等于1时所需的载荷谱块数:因一块譜代表100次飞行，故耳片的(平均)疲劳寿命为：（有50的破坏概率)考虑疲劳分散系数，可得耳片的安全疲劳寿命为：。Pob.4pps解：计算A点的应力强度因子和爆破压强p 由A点的应力强度因子计算公式:分别计算各量： 线性插值计算椭圆积分在ac=0.25时的值: 计算：由材料力学的分析得：最后得:K = 1.09191.009
5、42.42=1.10MPamm计算爆破压强： 1)鉴定满足平面应变断裂条件否？ 由判据: （s=80MPa) 由w- a=t a = 1-1. 8.知满足平面应变条件。2）由判据 计算爆破应力得: p = KI / 5112 = 19/.1702 = 2.13 Mpa解2:现表面裂纹为a=, 2c=36 m。计算过程同上 /c=00833时的插值:KI =1.2.0092.046=55.32Pamm计算爆破压强: 1）鉴定满足平面应变断裂条件否？ 与条件1完全相似，故满足平面应变条件。2）由判据 计算爆破应力得: pIC / 55.1732 19/5.1732 = 1.9Mpa解3:现表面裂纹
6、为a=4.5， 2c=12 m。计算过程同上 a/=0.75时的值：最后得：KI 106.3183.7599=1.6MPmm由w - a t a 10-4.5 5. .641(见解1)知满足平面应变条件。由判据 计算爆破应力得： p K/162.0638= 109/20638 67 MProb.8 解:1)、应用公式 计算线弹性裂纹尖端应力强度因子. 2)、计算裂尖塑性修正后的应力强度因子： ( 2. 故为平面应变状态) 裂尖塑性区半径： 裂纹塑性修正后的应力强度因子： 阐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。Prob.4-9解1：2750C回火时,ss=78 Mpa,
7、 KIC=21000 pa mm由断裂判据:解1:00C回火时,s=1500Mpa,IC=1001000Ma 由断裂判据:阐明不同的热解决工艺,对断裂韧性与材料屈服强度的变化不同，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。ro-10 解:1) 由平面应变判据验证：（本题满足） 2) 由判据式 =IC （1)计算临界裂纹长度： （裂纹形状比不变，a/c=0.25) （直接查表得) =M 因M2与裂纹长度有关，故式1为非线性方程。将以上计算数据代入式()得: 同步得当ac时的后自由表面修正系数: 阐明后表面修正系数变化较大。）计算寿命（书中的积分显式没有考虑M2是裂纹顶点长度的超越函数关系,故不能用）:= = （次脉冲压力)
