机翼结构设计方案及强度计算
模型一
设计思路：根据设计要求，机翼全长4m,翼弦长1m，前后两根梁。于是利用abaqus软件的壳单元建立了一个基本的机翼模型。
图1 单只机翼模型
然后参考《实用飞机复合材料结构设计与制造》、《复合材料设计手册》、《复合材料力学》等资料，初步设计机翼采用蒙皮夹心结构，上下表面分别铺3层复合材料，考虑到机翼的工况采用[45/0/-45]铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图2所示。中间夹心材料采用PMI泡沫，该材料具有突出的比强度和良好的耐蠕变性，可以很好的克服屈曲。夹心材料厚度初步拟定为5mm，进行计算模拟，如果屈曲明显则可加厚。
表1 机翼的材料参数
材料 密度
Kg/m3 泊松比 E11
MPa E22
MPa G13
MPa G23
MPa G12
MPa
单向带复合材料 1600 0.323 115000 8000 2400 2400 4000
PMI泡沫 60 0.3 各向同性，弹性模量为60 MPa
图2 机翼的蒙皮夹心铺层结构
考虑到梁是主要的承力部件，采用[-45/0/45/90]s铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图3所示。
图3 梁的铺层结构
利用abaqus模拟计算时将工况环境简化，采用一端固定，在机翼下表面加载Y方向的升力，分布如图5所示。
图4 机翼的固定端约束
图5 机翼的载荷分布
模型一的计算结果：
梁每层复合材料的应力云图
图6 梁每层复合材料的应力云图
梁的计算结果分析：
从计算结果中不难发现，机翼前缘的梁承受的力要比尾部的梁大很多，可以考虑适当加厚。对比各层复合材料的受力情况，0°的复合材料层受力明显，可以适当增加0°的复合材料层数。靠机身段的梁应力集中明显，可以在该部位适当增加梁的厚度，也可考虑用工字梁强化该部位。 机翼每层复合材料的应力云图：
图7 机翼每层复合材料的应力云图（1-5层）
图7 机翼每层复合材料的应力云图（6-7层）
等截面悬链线圬工拱桥上部构造计算
一 设计资料
1.1总体布置
上部构造采用石砌板拱，净跨径0l=30m,净矢高0f=6m,净失跨比0015fl。桥面净空：净720.75人行道，桥梁全宽9m,主拱圈宽度8.5m.
1.2拱上建筑
拱顶侧墙为浆砌片石，填料为沙砾夹石灰炉渣黄土，平均重力密度为3120/KNm。桥面系按此重力密度和主拱圈宽度折算的厚度为24qhcm。
腹拱圈护拱为浆砌片石，重力密度为3223/KNm。
腹拱圈为10砂浆砌30号粗料石，腹拱墩为7.5号砂浆砌30号块石，两者重力密度均为3324/KNm。
1.3主拱圈
材料为M10砂浆砌MU50块石，重力密度为3424/KNm。
主拱圈设计温度差为15℃；岩石地基，不考虑基础的非均匀沉降。
主拱圈轴心抗压强度设计值3.85cdfMPa，直接抗剪强度设计值0.073vdfMPa，弹性模量7300mEMPa。
1.4设计荷载
汽车荷载：公路-Ⅱ级；
人群荷载：23/KNm。
1.5采用规范
中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004
中华人民共和国行业标准《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005
二 共轴系数确定
2.1五点重合法
拱轴系数采用“五点重合法”确定，步骤如下：
（1） 假定一个拱轴系数m值，定出拱轴线，拟定上部构造尺寸；
（2） 恒载统计，计算悬臂半拱恒载对脚拱和1/4截面的弯矩fM和1/4M
（3） 计算1/41/4fMyfM
（4） 计算，若与假定的1421212fmy值不符，则以求得的m值重定拱轴线，修改上部构造相关尺寸，重复上述计算，直至两者接近为止。拱轴系数试算过程中的假定以及最后的确定均应按1/4yf的档位5‰取值。
2.2 拟定上部构造尺寸
2.2.1 主拱圈截面特性
主拱圈截面高度d=k*β*03l=1.0*5.6*33000=80.8cm，取d=0.85m。
圬工砌体抗压强度设计值 概述说明以及解释
1. 引言
1.1 概述
本文旨在对圬工砌体抗压强度设计值进行概述说明和解释。圬工砌体作为一种常见的建筑材料，在各类建筑结构中得到广泛应用。而抗压强度是评价圬工砌体质量和稳定性的重要指标之一。因此，准确确定圬工砌体抗压强度设计值对于保证工程质量、提高安全性具有重要意义。
1.2 文章结构
本文分为五个主要部分：引言、圬工砌体抗压强度设计值、解释影响因素、说明应用范围与限制以及结论。其中，引言部分将介绍本文的目的、文章结构，并概述了圬工砌体抗压强度设计值的重要性。
1.3 目的
本文旨在全面探讨圬工砌体抗压强度设计值的相关问题，包括其定义和计算方法；进一步解释了影响其数值的因素，如原材料特性、结构形式、施工质量等；并通过案例分析说明了该设计值在实际工程中的应用范围与限制。最后，对该设计值存在的不足和改进方向进行了讨论，并展望未来研究的方向和提出建议。通过本文的研究，旨在提高圬工砌体抗压强度设计值的准确性和可靠性，为相关领域的工程师和研究人员提供参考与借鉴。
2. 圬工砌体抗压强度设计值
2.1 圬工砌体的概念
圬工砌体是一种常见的建筑结构材料，由水泥、沙子和石子等原材料在适量湿润条件下拌和制成。它广泛应用于房屋、桥梁以及其他混凝土结构中。
2.2 圬工砌体抗压强度的重要性
圬工砌体的抗压强度是评估其承载能力和可靠性的重要指标。它直接影响到结构的稳定性和安全性，对于保证建筑物在外部荷载作用下不发生沉降或崩塌至关重要。
2.3 圬工砌体抗压强度设计值的定义及计算方法
圬工砌体抗压强度设计值是在规定试验条件下测得的经验数值。根据国家相关规范以及实验数据，通常采用统计学方法确定设计值。
根据规范，我们需要首先进行试件制备，然后通过单轴受力试验来测定圬工砌体样品在垂直荷载作用下的抗压强度。试件通常是圆柱形或立方体形状。根据试验数据，可以计算出平均抗压强度值，通常以标准强度来表示设计值。
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1、挡土墙计算
1.设计资料
本次设计挡土墙为重力式挡土墙，选择常见的仰斜式路肩墙进行计算，如图所示，有关截面尺寸有待验算。
其中本次设计最不利位置为桩号K1+570左侧，挡土墙高度9.5米，拟定验算此处墙高，即H=9.5m。
拟定墙面和墙背坡度均为1:0.25；基底倾斜度 =1:5；基底与地基土摩擦系数 =0.5。
墙身砌体容重值为20.0kN/m3。
墙后填料容重值为18.3kN/m3；内摩擦角38º，墙背摩擦角19.2º。
有关墙背填料、地基土和砌体物理力学参数列于下表。
墙背填料、地基和砌体物理力学参数
挡土墙类型 仰斜式路肩墙
地基坡度tanα0 0.2 填料种类重度γ（kN/m3）
18.8
墙高H（m） 9.5 填料内摩阻角Φ（°） 43
墙面坡度 1:0.23 填料与墙背摩擦角δ Φ/2=21.5
墙背坡度 1:0.23 墙身砌筑材料的重度γl（kN/m3） 20
地基土承载力特征值ƒa（Kpa） 500 基底与地基土摩擦系数μi 0.5
2.初步拟定断面尺寸
断面尺寸数据表
断面尺寸/m
H
0.344 9.5 9.156 1.8
3.破裂棱体位置确定
（1）破裂夹角计算
设计假设破裂面交于荷载范围内，则：
由，
因为
注：1.当为路肩挡土墙时，式中a=b=0。
2.对于俯斜墙背， 取正值；垂直墙背， 取 ；仰斜墙背， 取负值。
