F01_材力1-1

飞行器设计中的材料力学分析在当今科技飞速发展的时代，飞行器的设计与制造已经成为了人类探索天空和宇宙的重要手段。

而在飞行器设计的众多关键环节中，材料力学分析无疑占据着举足轻重的地位。

飞行器在运行过程中需要承受各种复杂的力和环境条件，从起飞时的巨大推力和加速度，到飞行中的空气动力、压力变化，再到着陆时的冲击和振动。

因此，选用合适的材料，并对其力学性能进行准确分析，是确保飞行器结构强度、稳定性和安全性的基础。

首先，让我们来了解一下飞行器设计中常用的材料。

铝合金因其相对较轻的重量和良好的机械性能，在飞行器制造中得到了广泛应用。

它具有较高的强度和良好的耐腐蚀性，能够满足飞行器结构的大部分要求。

钛合金则以其出色的强度重量比和高温性能，常被用于关键部位，如发动机部件和高温区域的结构。

复合材料，如碳纤维增强复合材料，具有极高的强度和刚度，同时重量很轻，这使得它们在现代飞行器设计中越来越受欢迎，尤其是在追求高性能的先进飞行器中。

在进行材料力学分析时，我们需要考虑多种因素。

材料的强度是首要考虑的因素之一。

这包括屈服强度、抗拉强度和疲劳强度等。

屈服强度决定了材料在承受外力时开始产生塑性变形的极限，抗拉强度则表示材料能够承受的最大拉伸力，而疲劳强度则关系到材料在反复加载和卸载条件下的耐久性。

以飞机的机翼为例，如果选用的材料屈服强度不足，在飞行过程中可能会发生永久性的变形，影响飞行性能和安全性。

刚度也是材料力学分析中的重要参数。

刚度不足会导致飞行器结构在受力时产生过大的变形，影响飞行姿态的控制和气动性能。

例如，机身结构如果刚度不够，可能会在飞行中出现抖动，增加飞行阻力，甚至影响飞行员的操作和乘客的舒适度。

此外，材料的韧性也不容忽视。

韧性好的材料能够吸收更多的能量，在遭受冲击或突发载荷时不易断裂。

这对于飞行器在意外情况下的安全性至关重要。

比如，起落架在着陆时承受巨大的冲击，如果材料韧性不足，可能会发生断裂，导致严重事故。

在实际的飞行器设计中，材料力学分析的方法多种多样。

材料力学的任务————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第一章绪论第一节材料力学的任务人们在改善生活和征服自然、改造自然的活动中，经常要建筑各种各样的建筑物。

任何一座建筑物（水工建筑、工业与民用建筑桥梁隧道等），都是由很多的零部件按一定的规律组合而成的，这些零部件统称为构件．．。

根据构件的主要几何特征，可将其分成若干种类型，其中一种叫杆件，它是材料力学研究的主要对象。

杆件的几何特征是长度l远大于横向尺寸（高h，宽b或直径d）。

其轴线（横截面形心的连线）为直线的称为直杆；轴线为曲线的称为曲杆。

截面变化的杆称为变截面杆；截面不变化的直杆简称为等直杆。

等直杆是最简单也是最常见的杆件，如图1-1（a）所示。

工程中的梁、轴、柱均属于杆件。

轴线横截面等直杆图1-1 杆件横截面曲杆轴线当建筑物承受到外力的作用（或其它外在因素的影响）时，组成该建筑物的各杆件都必须能够正常地工作，这样才能保证整个建筑物的正常工作。

为此，要求杆件不发生破坏。

如建筑物的大梁断裂时，整个结构就无法使用。

不破坏并不一定能正常工作，若杆件在外力作用下发生过大的变形，也不能正常工作。

如吊车梁若因荷载过大而发生过度的变形，吊车也就不能正常行驶。

又如机床主轴若发生过大的变形，则引起振动，影响机床的加工质量。

此外，有一些杆件在荷载作用下，其所有的平衡形式可能丧失稳定性。

例如，受压柱如果是细长的，则在压力超过一定限度后，就有可能明显地受弯。

直柱受压突然变弯的现象称为丧失了稳定性。

杆件失稳将造成类似房屋倒塌的严重后果。

总而言之，杆件要能正常工作，必须同时满足以下三方面的要求：（1）不会发生破坏，即杆件必须具有足够的强度．．。

（2）不产生过大变形，发生的变形能限制在正常工作许可的范围以内，即杆件必须具有足够的刚度．．。

（3）不失稳，杆件在其原有形状下的平衡应保持为稳定的平衡，即杆件必须具有足够的稳定性．．．。

第二章轴向拉(压)变形[习题2-1] 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。

（a ）解：（1）求指定截面上的轴力 FN =-11FF F N -=+-=-222（2）作轴力图轴力图如图所示。

（b ）解：（1）求指定截面上的轴力 FN 211=-2222=+-=-F F N （2）作轴力图FF F F N =+-=-2233 轴力图如图所示。

（c ）解：（1）求指定截面上的轴力 FN 211=-FF F N =+-=-222（2）作轴力图FF F F N 32233=+-=- 轴力图如图所示。

（d ）解：（1）求指定截面上的轴力 FN =-11F F a aFF F qa F N 22222-=+⋅--=+--=-（2）作轴力图 中间段的轴力方程为： x aFF x N ⋅-=)(]0,(a x ∈轴力图如图所示。

[习题2-2] 试求图示等直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力，并作轴力图。

若横截面面积，试求各横截面上的应力。

2400mm A =解：（1）求指定截面上的轴力kNN 2011-=- )(10201022kN N -=-=-)(1020102033kN N =-+=-（2）作轴力图轴力图如图所示。

（3）计算各截面上的应力MPa mm N A N 504001*********-=⨯-==--σMPa mm N A N 254001010232222-=⨯-==--σMPamm N A N 254001010233333=⨯==--σ[习题2-3] 试求图示阶梯状直杆横截面1-1、2-2和平3-3上的轴力，并作轴力图。

若横截面面积，，，并求各横截面上的应力。

21200mm A =22300mm A =23400mm A =解：（1）求指定截面上的轴力kNN 2011-=-)(10201022kN N -=-=-)(1020102033kN N =-+=-（2）作轴力图轴力图如图所示。

材料力学公式汇总一、轴向拉压。

1. 轴力计算。

- 截面法：F_N=∑ F_i（F_N为轴力，F_i为截面一侧外力的代数和，拉力为正，压力为负）2. 正应力计算。

- σ=(F_N)/(A)（σ为正应力，A为横截面面积）3. 胡克定律。

- Δ L=(F_NL)/(EA)（Δ L为轴向变形量，L为杆件原长，E为弹性模量）4. 泊松比。

- ν =-(varepsilon')/(varepsilon)（ν为泊松比，varepsilon为轴向线应变，varepsilon'为横向线应变）二、扭转。

1. 扭矩计算。

- 截面法：T=∑ M_i（T为扭矩，M_i为截面一侧外力偶矩的代数和，右手螺旋法则确定正负，拇指指向截面外法线方向时，扭矩为正）2. 切应力计算（圆轴扭转）- τ=(Tρ)/(I_p)（τ为切应力，ρ为所求点到圆心的距离，I_p为极惯性矩）- 对于圆轴最大切应力：τ_max=(T)/(W_t)（W_t=(I_p)/(R)，R为圆轴半径）- 对于实心圆轴：I_p=(π D^4)/(32)，W_t=(π D^3)/(16)（D为圆轴直径）- 对于空心圆轴：I_p=(π)/(32)(D^4 - d^4)，W_t=(π)/(16D)(D^4 - d^4)（d为空心圆轴内径）3. 扭转角计算（圆轴扭转）- φ=(TL)/(GI_p)（φ为扭转角，L为轴长，G为切变模量）三、弯曲内力。

1. 剪力和弯矩计算。

- 截面法：F_Q=∑ F_i（F_Q为剪力，截面左侧向上的外力或右侧向下的外力为正）- M=∑ M_i（M为弯矩，使梁下侧受拉的弯矩为正）2. 剪力图和弯矩图绘制。

- 利用载荷、剪力、弯矩之间的微分关系：(dF_Q)/(dx)=q(x)，(dM)/(dx)=F_Q，frac{d^2M}{dx^2} = q(x)（q(x)为分布载荷集度）四、弯曲应力。

1. 正应力计算（梁的纯弯曲）- σ=(My)/(I_z)（σ为正应力，M为弯矩，y为所求点到中性轴的距离，I_z为截面对中性轴的惯性矩）- 最大正应力：σ_max=(M)/(W_z)（W_z=(I_z)/(y_max)）- 对于矩形截面：I_z=frac{bh^3}{12}，W_z=frac{bh^2}{6}（b为截面宽度，h 为截面高度）- 对于圆形截面：I_z=(π D^4)/(64)，W_z=(π D^3)/(32)2. 切应力计算（矩形截面梁）- τ=frac{F_QS_z^*}{bI_z}（S_z^*为所求点以上（或以下）部分截面对中性轴的静矩，b为截面宽度）- 最大切应力（矩形截面）：τ_max=(3F_Q)/(2bh)（发生在中性轴上）五、弯曲变形。

醇溶酚醛烘干清漆技术标准在木工行业中，清漆是一种常用的涂料，用于保护木制品表面并赋予其美观的外观。

而醇溶酚醛烘干清漆则是其中的一种常见类型，其在木工材料的表面处理中具有重要作用。

本文将围绕醇溶酚醛烘干清漆技术标准展开探讨，从深度和广度两个方面全面评估这一主题。

让我们来了解一下醇溶酚醛烘干清漆的基本特性和应用。

醇溶酚醛清漆是一种以酚醛树脂为基料，采用醇为稀释剂的涂料，其具有干燥快、硬度高、耐磨性好的特点，适用于木门、家具等木制品的涂装。

其施工操作简便，干燥迅速，在木制品表面形成坚韧、光滑的保护膜。

醇溶酚醛烘干清漆还具有出色的耐水、耐油、耐腐蚀等性能，能够有效延长木制品的使用寿命。

就醇溶酚醛烘干清漆技术标准而言，我们需要从涂装前的基材处理、清漆的调配和搅拌、施工工艺、干燥和养护等方面进行全面评估。

在基材处理方面，应确保木制品表面干净、无尘、无油污，以保证清漆涂装的附着力和平整度。

对于清漆的调配和搅拌，需按照一定比例将醇溶酚醛清漆和稀释剂充分混合，并进行适当的搅拌，以保证涂料的品质和稳定性。

在施工工艺方面，需要注意涂料的均匀性和厚度，避免出现漏涂、结痕等情况。

而在干燥和养护阶段，应根据气温和湿度合理控制清漆的干燥时间，并进行适当的后处理工艺，以确保木制品表面形成坚固耐用的保护膜。

针对以上提到的醇溶酚醛烘干清漆技术标准，我认为关键的一点在于严格控制施工工艺和质量检测环节，以确保每一道工序都符合要求并且不受外界环境的影响。

对清漆的调配和搅拌也需要更加精细和严谨，以充分发挥醇溶酚醛清漆的性能优势。

从涂装前的基材处理到施工工艺和后期的干燥养护，醇溶酚醛烘干清漆技术标准涵盖了多个环节，需要细致入微地进行操作和管理，方能确保木制品表面清漆的质量和稳定性。

在实际的生产实践中，只有严格遵循技术标准，并结合实际经验不断进行改进和调整，才能真正做到高质量、深度和广度兼具的清漆涂装。

醇溶酚醛烘干清漆技术标准对于木工行业具有重要意义，对于保护木制品表面和提升产品质量至关重要。

材料力学偏心受压公式
1. 嘿，你知道材料力学偏心受压公式吗？就像建房子时要确保柱子能稳稳承受压力一样重要！比如那高耸的摩天大楼，要是没有这个公式计算准确，那可不得了啊！
2. 哇塞，材料力学偏心受压公式可太关键啦！就如同汽车的发动机，驱动着一切。

想想看，如果桥梁设计不考虑这个公式，那不是随时可能出问题吗？
3. 材料力学偏心受压公式啊，这可是个厉害的家伙！好比是航海中的指南针，指引着正确的方向。

像造大型机械，没它怎么行呢？
4. 嘿呀，材料力学偏心受压公式真的不能小瞧啊！它就像人体内的骨骼，支撑着整个结构。

要是建筑中不重视它，后果不堪设想啊！
5. 哇哦，材料力学偏心受压公式可太重要啦！简直就是一场比赛中的致胜法宝。

比如设计一个坚固的塔吊，没有它能行吗？
6. 材料力学偏心受压公式，这可是个宝贝啊！如同是音乐中的旋律，不可或缺。

想想那些大型水坝，不依靠它怎么保证安全呢？
7. 哎呀呀，材料力学偏心受压公式真的很神奇呢！就好像是魔术中的秘密道具。

像设计复杂的钢结构，没它可玩不转呀！
8. 嘿，材料力学偏心受压公式的作用可大了去了！宛如战场上的战略战术，决定胜负。

要是道路的桥墩不用它计算，那能安全吗？
9. 哇，材料力学偏心受压公式真的超厉害的！好比是夜空中最亮的星，指引前行。

像制造大型船舶，没它肯定不行啊！
10. 材料力学偏心受压公式，这绝对是个关键的存在！就像厨师的拿手菜谱。

比如设计重要的建筑结构，离开了它怎么能行呢！
我觉得材料力学偏心受压公式真的是非常重要且神奇的，在各种工程和结构设计中都起着至关重要的作用，绝对不能忽视它呀！。

第二章 轴向拉伸与压缩1、试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并做轴力图。

（1） （2）2、图示拉杆承受轴向拉力F =10kN ，杆的横截面面积A =100mm 2。

如以α表示斜截面与横截面的夹角，试求当α=10°,30°,45°,60°,90°时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。

3、一木桩受力如图所示。

柱的横截面为边长200mm 的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E =10GPa 。

如不计柱的自重，试求：(1)作轴力图；(2)各段柱横截面上的应力； (3)各段柱的纵向线应变；(4)柱的总变形。

4、(1)试证明受轴向拉伸(压缩)的圆截面杆横截面沿圆周方向的线应变d ε,等于直径方向的线应变d ε。

(2)一根直径为d =10mm 的圆截面杆,在轴向拉力F 作用下,直径减小0.0025mm 。

如材料的弹性摸量E =210GPa ，泊松比ν=0.3,试求轴向拉力F 。

(3)空心圆截面钢杆,外直径D =120mm,内直径d =60mm,材料的泊松比ν=0.3。

当其受轴向拉伸时, 已知纵向线应变ε=0.001,试求其变形后的壁厚δ。

5、图示A和B两点之间原有水平方向的一根直径d=1mm的钢丝,在钢丝的中点C加一竖直荷载F。

已知钢丝产生的线应变为ε=0.0035,其材料的弹性模量E=210GPa，钢丝的自重不计。

试求：(1) 钢丝横截面上的应力(假设钢丝经过冷拉,在断裂前可认为符合胡克定律)；(2) 钢丝在C点下降的距离∆；(3) 荷载F的值。

6、简易起重设备的计算简图如图所示.一直斜杆AB应用两根63mm×40mm×4mm不等边角钢组[σ=170MPa。

试问在提起重量为P=15kN的重物时,斜杆AB是否满足强度成,钢的许用应力]条件?7、一结构受力如图所示,杆件AB,AD均由两根等边角钢组成。

已知材料的许用应力[σ=170MPa，试选择杆AB,AD的角钢型号。