TC40H155P飛機結構受力分析的基本概念,載荷作用下的變形.

結構件在載荷作用下,其尺寸和形狀的改變叫做變形。變形形式基本有5種拉伸、壓縮、剪切、扭轉和彎曲(見圖1.1-12)。

內力當構件在載荷作用下發生變形時,構件材料分子之間會產生反抗變形,力圖使其恢復原形的力,這就是內力。內力與引起內力的外載荷大小相等,方向相反.對應變形的5種形式,內力的基本形式有:拉力、壓力、剪力、彎矩和扭矩.

應力和應變,在載荷作用下,結構件截面單位面積上的內力做應力.如果內力是均勻分布的,則應力等于截面上的內力除以截面面積。應力拉應力、壓應力和剪應力。

正應力和正應變,正應力是拉應力和壓應力的統稱。正應力是垂直于所取截面的應力,即應力矢量沿截面的法向方向,用符號σ表示,如圖1.1-13(b)所示。正應力矢量方向由截面向外指,代表的是拉應力,一般用+σ表示,拉應力是構件材料分子之間反抗被拉伸而產生的應力。正應力矢量方向由外指向截面,代表的是壓應力,一般用一σ表示,壓應力是構件材料分子之間反抗被壓縮而產生的應力。它們的單位都是N/m2(Pa)。

對應正應力的應變稱為正應變,用字母ε來表示。正應變是結構件在拉伸(或壓縮)變形中產生的伸長量ΔL(或壓縮量)和結構件原來長度L之比:ε=Δl/L,也就是單位長度的伸長(或壓縮)量。

剪應力和剪應變,剪應力是平行所取截面應力,即應力的矢量沿截面的切向方向,用符號t表示,如圖

1.1-13(b)所示。剪應力是構件材料分子之間反抗被剪切錯動而產生的應力,它就是單位也是N/m2(Pa)。

對應剪應力的應變稱為剪應變,用字母γ來表示。剪應變是兩個剪切面在剪切變形中產生的錯動量Δs和兩剪切面距離h之比:γ=Δs/h,也就是兩個剪切面互相錯動的角度,如圖1.1-14所示。

剪力和彎矩,使結構件兩個相距很近的截面發生相對移動錯動的變形叫剪切變形,反抗剪切變形的內力叫剪力,用字母0來表示,如圖1.1-15(a)所示。使結構件軸線曲率發生變化的變形叫彎曲變形,反抗彎曲變形的內力叫彎矩,用字母″來表示,如圖1.1-15(b)所示。在彎矩作用下,梁的截面上要產生拉、壓正應力。在圖1.1-16中的彎矩作用下,梁構件上部的材料被壓縮,產生壓應力;下部的材料被拉伸,產生拉應力。在被拉伸和被壓縮的材料之間,必定有一層既不縮短也不伸長的材料,這一層就叫做中性層,中性層與梁橫截面的交線叫中性軸。從圖1,1-16(c)中梁截面上正應力的分布情況可以看到:離中性軸越遠的地方,正應力越大,中性層的正應力等于零。由此可知,承受彎矩作用時,結構件中離中性層越遠的材料起的作用越大,中性層的材料不起作用。

飛機結構中的細長桿件(起落架撐桿、襟翼滑軌撐桿等)和薄壁桿件(桁條、梁緣條等)受壓時,當壓應力大于失穩臨界應力會產生失穩現象。桿件受壓失穩有兩種破壞形式:一種是桿件軸線變彎,桿件不能保持直桿形狀與載荷平衡.

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