飞机结构力学课程设计作业模板(优选.)

直升机飞行力学课程设计引言直升机是应用于军事、民用等领域的非常重要的交通工具。

它具有垂直起降、悬停、前进等灵活特点，能够在复杂环境下执行特殊任务。

为了更好地理解直升机的飞行力学特点，本文将介绍直升机飞行力学的相关概念，并提出一种直升机飞行力学课程设计。

直升机飞行力学概述直升机飞行力学是研究直升机的飞行原理、运动规律和飞行机构等一系列问题的科学。

直升机的飞行力学特点主要表现在以下几个方面：•垂直飞行：直升机可以在垂直方向上飞行，实现起飞和着陆等任务。

•前进飞行：直升机可以在水平方向上飞行，实现长距离运输和任务执行。

•悬停飞行：直升机可以在空中静止不动，骤停或悬停。

•滑行飞行：直升机可以实现不通过空气升力直接从起点到达目标点。

•受控运动：直升机可具有多种复杂运动形式，并能够根据需要实现各种即时的机动变化。

可以看出，直升机的飞行力学特点非常灵活多样，需要针对性训练和技能掌握。

直升机飞行力学课程设计为了更好地培养直升机机长和飞行员的飞行技能和责任意识，本文提出了一种直升机飞行力学课程设计。

该课程的学习目标主要包括以下三点：•掌握直升机机构和舵面的构造原理及其作用。

•了解直升机的飞行运动规律与技术参数。

•培养直升机的飞行技能，包括起飞、着陆、悬停、滑行等。

具体来说，该课程的主要内容包括：课程组成•直升机机构与构造解析。

•直升机力学基础解析。

•直升机飞行特性分析。

•直升机飞行技能训练。

课程形式•课件讲解：通过多媒体课件展示直升机机构、构造原理、力学基础等内容。

•模拟训练：通过直升机模拟器进行飞行模拟，练习起飞、着陆、悬停、滑行等基本技能。

•实机训练：学员在飞行教练的带领下，进行直升机实机起飞、着陆、悬停和滑行等训练。

课程计划•飞行学原理：2周•直升机机构与构造解析：1周•直升机飞行特性分析：1周•直升机飞行技能训练：4周课程评估•期中测试：占总成绩的40%。

•实机飞行训练：占总成绩的50%。

•期末考试：占总成绩的10%。

第一章 弹性力学基础1-1 上端悬挂、下端自由的等厚度薄板，其厚度为1，容重为ρ。

试求在自重作用下的位移分量表达式。

解：如图1-1建立坐标系.利用x σ沿y 方向均匀分布及x 方向的力平衡条件0=∑x 可得，⎪⎩⎪⎨⎧==-= x l xyy x 00)(τσρσ 又因为1()()x y u u l x x E Eρσσ∂=-=-∂ )()(1x l Eu u E y vx y --=-=∂∂ρσσ 积分得)()21(12y f x lx u +-=Eρ)()(2x f y x l uv +--=Eρ又由对称性 0)(020=⇒==x f v y 由 2110()2xy u v f y uy y x Eτρ∂∂=+=⇒=-∂∂ 综上所述有2221)21(uy Ex lx u ρρ--=Ey x l uv )(--=Eρ1-2 写出图1-2所示平面问题的应力边界条件。

解：上表面为力边界，100＝，＝，＝，m l q lxl X --=Y 。

代入x xy xy y l m Xl m Yσττσ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 中得到上表面的边界条件为00=--=xy y x q lxl τσσ；＝；下表面为自由边，边界条件为000==xy y x τσσ；＝；侧面为位移边界。

1-3 矩形板厚为1。

试用应力函数22A xy ϕ=求解。

（并画出面力分布图）解：应力函数22A xy ϕ=满足应力函数表示的变形协调方程，可以作为解。

在无体力的情况下，矩形板的应力为22x Ax yϕσ∂==∂220y x ϕσ∂==∂2xy Ay x yϕτ∂=-=-∂∂根据应力边界条件公式x xy xy y l m X l m Yσττσ+=+=各边的应力边界为a d 边： 0,1l m == 20A X A y h Y ⎧=-=-⎪⎨⎪=⎩ c b 边： 0,1l m ==- 20A X A y hY ⎧==-⎪⎨⎪=⎩a b 边： 1,0l m =-= 0X Y A y⎧=⎪⎨=⎪⎩c d 边： 1,0l m == X A x A lY A y⎧==⎪⎨=-⎪⎩根据以上各边的应力边界条件，可画出矩形板的面力分布图如图1-3a 。

《飞机结构力学》课程设计班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指导教师＿＿＿＿＿＿＿＿目录1. 问题描述 (1)2. 建模过程 (1)3. 结果分析 (3)4. 总结 (6)1.问题描述对一块有一边固支的薄板，在集中载荷的作用下，进行位移以及应力分析。

为了清晰的了解薄板受力时所表现的应力和位移情况，本例对薄板建立了实体模型，并通过设定不同value值，来对比结果。

薄板的形状、尺寸以及其他物理参数如下：薄板是钢制材料，弹性模量E=210GPa，泊松比u=0.3，薄板面承受50N集中压力，薄板长为100cm、宽为50cm，厚度为0.5cm。

1.建模过程实体模型（3D）Geometry先建立一个长方体，长和宽均为1.0m，厚度为0.005m。

程序步骤为create→solid→primitive然后在根据要求输入数据。

Mesh薄板采用的网格类型create→mesh→solid，系统默认为 Tet→Tetmesh→Tet10来进行分析，对于value值定义为不同的值，点击apply得到如下图形：薄板value取0.05薄板value取0.025Property薄板单元类型create→3D→solid→（原因：单元类型的原因是板壳单元是可以承受拉压、弯、剪的实体）点击input properties 完成材料名称的定义→点击select application region完成应用区域的定义→apply。

BC/Loads边界条件: 薄板的一边是固支的。

Patran中的定义即create→displacement→standard→完成input data相应的定义→完成select application region中相应的定义→aplly。

载荷:对薄板上表面两边交点处施加集中压力。

Patran中的定义即create→pressure→element uniform，定义运用区域时只对实体的上表面两边交点处施加50N的压力，点击apply得到如下图形：2.结果分析实体模型应力云图Value值取0.05value值取0.025实体模型位移云图Value值取0.05value值取0.0254.总结根据不同模型的应力图和位移云图其结果的比较，从图中可以发现，一块薄板在同样的载荷作用下，其实体模型的变形和应力比平面模型均小，计算结果更精确，因此实体模型更加坚固，但耗时较长。

飞行器结构力学教学设计介绍本文将为教师们提供一套完整的飞行器结构力学的教学设计，在教学过程中需要注意的重点内容以及教学方法。

教学目标本教学设计的目标是让学生掌握以下知识点：1.飞行器的结构组成及其特点；2.材料的机械特性及其在飞行器中的应用；3.飞行器受力分析及其方法；4.飞行器几何特征对其力学性能的影响；5.飞行器结构的设计和验证方法。

教学内容第一章飞行器结构组成及其特点本章将介绍飞行器结构的组成和特点，包括主要结构部件的分类、特点和作用、失效模式及其对飞行器性能的影响等方面。

第二章材料的机械特性及其在飞行器中的应用本章将介绍材料的机械特性及其在飞行器中的应用，包括材料的力学性能、选材原则、材料的应用范围和限制等。

第三章飞行器受力分析及其方法本章将介绍飞行器受力分析及其方法，在此基础上将进一步阐述针对不同载荷情况下的受力分析方法，包括静力学分析、动力学分析、稳定性和控制分析等。

第四章飞行器几何特征对其力学性能的影响本章将介绍飞行器几何特征对其力学性能的影响，包括重心、面积、弯矩等。

同时，将探讨飞行器几何特征的变化对其性能的影响，并给出具体案例说明。

第五章飞行器结构的设计和验证方法本章将介绍飞行器结构的设计和验证方法，在此基础上将阐述应用最新设计方法和先进技术的飞行器研制过程，以及对设计方案进行验证和评估的方法。

教学重点在教学过程中，需要重点关注以下内容：1.对材料和结构的认识深度，以及对其应用进行全面的评估和选择；2.飞行器受力分析的基本方法及其在设计和验证过程中的应用；3.飞行器几何特征对其性能的影响，以及不同方案的评估和比较；4.飞行器结构设计的基本流程和方法，以及如何客观地评估和验证设计方案。

教学方法在教学过程中，可以采用多种教学方法，具体包括：1.理论授课，通过讲授理论知识，让学生对相关概念和知识点有深入的了解；2.实验教学，通过让学生亲身体验、操作和观察实验现象，加深对知识点的理解；3.仿真教学，通过模拟实际情况，让学生掌握设计和验证方法，提高实际操作能力；4.讨论教学，通过让学生参与和讨论不同的设计方案，提高思辨和分析能力。

《飞机结构与强度》课程设计姓名：学号：班级：指导老师：一：问题描述修改自《飞机结构与强度》书上例题4-11，如图所示为由6个杆件组成的衍架结构，5点受到一个方向向下的力F y ,其中1-2杆,2-4杆，3-4杆，4-5杆的长度为1m，2-3杆，2-5杆长度为1.414m。

弹性模量E=206GPa；泊松比μ=0.3；作用力F y =-1000N；杆件的横截面积A=0.125m2。

利用ansys10.0求解节点1,3支反力，各杆轴向力以及各节点位移大小。

二：建模过程1．定义单元类型。

选择主菜单中的“Preprocessor >Element Type>Add/Edit/Delete”，弹出对话框，点击对话框中的“Add…”按钮，又弹出一对话框（如图表1所示），选中该对话框中的“Link”和“2D spar 1”选项，点击“OK”，返回至上一级对话框，此时，对话框中出现刚才选中的单元类型：LINK1。

点击“Close”，关闭。

图表12.定义几何特性。

在ANSYS中主要是实常数的定义：点击主菜单中的“Preprocessor>RealContants>Add/Edit/Delete”, 弹出对话框，点击“Add…”按钮，之前定义的LINK1单元出现于该对话框中，点击“OK”，弹出下一级对话框(如图表2所示)，图表2在AREA一栏输入杆件的截面积0.125，点击“OK”，回到上一级对话框，点击关闭。

3.定义材料特性。

点击主菜单中的“Preprocessor>Material Props> Material Models”, 弹出对话框（如图表3所示）,逐级双击右框中“Structural,Linear,Elastic,Isotropic”前图标，弹出下一级对话框，在弹性模量文本框中输入：206E9，在泊松比文本框中输入：0.3，如图表4所示，点击“OK”返回上一级对话框，关闭该对话框。

结构力学课程作业答案第一章绪论1、按照不同的构造特征和受力特点，平面杆件结构可分为哪几类？2、何为静定结构和超静定结构？从几何构造分析的角度看，结构必须是几何不变体系。

根据多余约束 n ，几何不变体系又分为：有多余约束( n > 0)的几何不变体系——超静定结构；无多余约束( n = 0)的几何不变体系——静定结构。

从求解内力和反力的方法也可以认为：静定结构：凡只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的全部支座反力和杆件内力的结构。

超静定结构：若结构的全部支座反力和杆件内力，不能只有静力平衡条件来确定的结构。

3、土建、水利等工程中的荷载，根据其不同的特征，主要有哪些分类？第二章平面结构的几何组成分析作业题：1、何为平面体系的几何组成分析？按照机械运动及几何学的观点，对平面结构或体系的组成情况进行分析，称为平面体系的几何组成分析。

2、何为几何不变体系？何为几何可变体系？几何不变体系—若不考虑材料的应变，体系的位置和形状不会改变。

几何可变体系—若不考虑材料的应变，体系的位置和形状是可以改变的。

3、几何组成分析的目的是什么？1）保证结构的几何不变性,以确保结构能承受荷载和维持体系平衡.2）判别某一体系是否为几何不变,从而决定它能否作为结构.3）研究几何不变体系的组成规则,以保证所设计的结构是几何不变体系,从而能承受荷载而维持平衡.4）根据体系的几何组成分析,正确区分静定结构和超静定结构,从而选择适当的计算方法进行结构的反力和内力计算.5）通过几何组成分析,明确结构的构成特点,从而选择结构受力分析的顺序以简化计算.4、何为一个体系的自由度？知悉体系计算自由度的公式。

5、试对下图所示体系进行几何组成分析。

图1图2图3图46、试求图示各体系的计算自由度数W。

7、例2-1 例2-28、习题 2.1～2.12 试对图示体系作几何组成分析。

第三章静定梁、静定平面刚架和三角拱的计算作业题：1、单跨静定梁有简支梁、外伸梁、悬臂梁等形式。

典型飞机结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述典型飞机的主要结构组成部分及其功能。

2. 学生能够掌握飞机结构中涉及的基础物理原理，如飞行原理、材料力学等。

3. 学生能够解释不同类型飞机结构设计的优势与局限。

技能目标：1. 学生能够通过模型制作或图示分析，识别并模拟典型飞机结构的构造。

2. 学生能够运用所学的知识，分析飞机结构在特定情境下的性能表现。

3. 学生能够设计简单的飞机结构模型，并对其进行评价和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空科技的兴趣，激发其探索航空领域的热情。

2. 强化学生的团队合作意识，通过小组活动学会分工协作。

3. 增进学生对工程问题的解决意识，培养严谨的科学态度和创新思维。

课程性质分析：本课程旨在结合实际飞机结构，让学生在实践中学习理论知识，强调知行合一，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

学生特点分析：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理和工程基础知识，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，适合开展实践性强的课程。

教学要求：1. 确保课程内容与课本知识紧密结合，通过实例分析、模型制作等活动，帮助学生深入理解飞机结构设计。

2. 教学过程中注重启发式教学，引导学生主动探究问题，培养学生的创新意识和解决问题的能力。

3. 教学评估关注学生的知识掌握、技能运用和情感态度价值观的形成，确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 飞机结构概述- 介绍飞机结构的基本概念、分类及发展历程。

- 教材章节：第一章 飞机结构概述2. 飞机结构主要组成部分- 详细讲解飞机的机翼、机身、尾翼、起落架等主要结构及其功能。

- 教材章节：第二章 飞机结构的主要组成部分3. 飞机结构材料- 分析飞机结构中常用的金属材料、复合材料及其性能特点。

- 教材章节：第三章 飞机结构材料4. 飞机结构力学- 探讨飞机结构在受力时的变形、应力分布等基本原理。

- 教材章节：第四章 飞机结构力学5. 飞机结构设计原理- 阐述飞机结构设计的基本原则、设计方法和设计过程。