圖 " "進(jìn)入俯沖情況 圖 " "%俯沖攻擊后拉起時(shí)的受載情況
過(guò)載系數(shù)值可由在飛機(jī)上安裝的“過(guò)載儀”測(cè)出。過(guò)載系數(shù)值選取的原則：殲擊機(jī)、教練機(jī)應(yīng)選較大值；旅客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)應(yīng)選較小值。過(guò)載系數(shù)選大了，飛機(jī)將設(shè)計(jì)得較重。故一般以乘員的承受能力考慮，正過(guò)載太大，將出現(xiàn)人體腦部貧血現(xiàn)象，人可承受的最大正過(guò)載為 &’( )；負(fù)過(guò)載太大，將出現(xiàn)人體腦部充血現(xiàn)象，人可承受的負(fù)載不能低于 &’( "*，此時(shí)眼睛會(huì)出現(xiàn)“紅視”狀態(tài)。為了提高乘員的承受過(guò)載能力，可采取以下措施：
（）俯臥式（趴著），可增大承受力到 &’ (。
（%）仰臥式（面朝上），可增大承受力到 &’ (*。
（+）改變座椅角度，駕駛員用自動(dòng)駕駛儀操縱飛機(jī)。
（*）穿抗過(guò)載衣，控制血液流動(dòng)，可增大承受力到 &’ (*,。但因過(guò)載衣中充氣，壓迫身體，長(zhǎng)期穿會(huì)感到難受。
飛機(jī)除了考慮上述過(guò)載外，還應(yīng)考慮冰雹、鳥撞、熱載（熱應(yīng)力）、噪聲（聲疲勞）、及疲勞載荷等因素的影響。
第三節(jié) 受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)
一個(gè)具體的結(jié)構(gòu)（如機(jī)翼、機(jī)身、尾翼等）是由許多的元件組成。這些元件之間的連接關(guān)系復(fù)雜，靜不定度高，給分析受力帶來(lái)很大不便。為此需對(duì)具體的結(jié)構(gòu)做一些簡(jiǎn)化。受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)就是一種對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)分析行之有效的簡(jiǎn)化模型。
一、受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)
（）認(rèn)為骨架（長(zhǎng)桁、梁緣條、翼肋、隔框等）是主要承力構(gòu)件，骨架的交叉點(diǎn)是鉸接的節(jié)點(diǎn)，外載是通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳給結(jié)構(gòu)的。（%）組成骨架的桿子只承受軸向力而不承受彎矩，鑲在骨架上的蒙皮四邊只受剪 •)•
切而不承受正應(yīng)力。對(duì)于一些較厚的蒙皮和腹板，可以把它們承受正應(yīng)力的能力，歸并到和它相連的長(zhǎng)桁或緣條上去。
（）板的厚度 相對(duì)于其他尺寸（長(zhǎng)和寬）是很小的，是一塊“薄板”。認(rèn)為薄板剖面上的剪應(yīng)力 "沿厚度不變，故此薄板單位長(zhǎng)度上的剪力等于 " "，用 表示，稱為剪流。剪流 的單位是 %& ’’，在圖上用半箭頭表示。
（(）認(rèn)為薄板剖面上剪流 的方向總是與剖面中線的切線方向一致。因?yàn)樵谝话闱闆r下，板表面沒(méi)有切向載荷（或相對(duì)而言數(shù)值很小），根據(jù)材料力學(xué)中的剪應(yīng)力互等定理，垂直于剖面中心的剪應(yīng)力分量也就不存在，即 ) *+。
（,）認(rèn)為板邊的剪流沿長(zhǎng)度不變（即常值剪流）。這樣，板的每一邊就只有一個(gè)未知剪流了。采用上述簡(jiǎn)化假設(shè)的受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)模型，只包含兩類元件：承受軸力的桿子和承受剪流的板，因此又可稱為板桿結(jié)構(gòu)。
二、板桿結(jié)構(gòu)元件的平衡
-板的平衡
飛機(jī)薄壁結(jié)構(gòu)的板元件，按其形狀一般可分為三角形、矩形、平行四邊形及梯形 (種。至于任意四邊形板，只能按與其相近的某一類型來(lái)計(jì)算，否則平衡情況就較為復(fù)雜。此外，蒙皮一般都帶有一定的曲度，但在小范圍內(nèi)可近似當(dāng)作平板來(lái)處理。下面分別研究幾種板的平衡情況。
（）三角形板：把一塊三角形蒙皮從周圍的骨架中切出，用未知剪流 代替骨架上桿子對(duì)它的作用。在板桿結(jié)構(gòu)模型中，假設(shè)板的周邊只受剪切，而且板每邊的剪流為一常量，所以只用 個(gè)剪流 .，.，，來(lái)表示三角板的受力。
在考慮板的平衡時(shí)，要注意剪流 是單位長(zhǎng)度上的剪力，因此必須將其乘以對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)后，才能列入力的平衡方程式中。對(duì)點(diǎn) 取矩可得
)/ *. 0. 1. *+
故 . *+
對(duì) .，點(diǎn)取矩，同理可得 .及 .也都為零。所以三角形薄板在計(jì)算模型中連剪力也不承受。從物理意義上可以這樣理解，因?yàn)槿切喂羌鼙旧砭褪且粋�(gè)幾何不變的受力系統(tǒng)，在外力作用下可保持其幾何形狀不變，因而不再需要薄板來(lái)承受剪力。（.）矩形板：矩形板的 (個(gè)邊應(yīng)有 (個(gè)未知剪流，但由平面力系的 個(gè)平衡方程
可解得 個(gè)剪流，若 .為已知，則由 )2 *+得 3. 0 4( 0 *+ ( * . )2 *+得 . 01 3. 10 *+ •5.•
" % )& ’得 %( ) *" ) ’ %( " %
由此可知，矩形板的四邊剪流均相等，即 %( "( " % （% *+ *,）（"）平形四邊形板：用平衡條件同樣可以證明，它的四邊剪流也是相等的，即 %( "( " % （% *+ *-）
由此可見，對(duì)于長(zhǎng)方形板和平形四邊形板，只要知道四邊剪流中的任何一個(gè)，其他 "個(gè)也就確定了。這就是說(shuō)，長(zhǎng)方形和平行四邊形板只有一個(gè)未知量。因此，如果把板作為約束時(shí)，它就相當(dāng)于一個(gè)約束。
（(）梯形板：梯形板也有 (個(gè)剪流及 "個(gè)平衡方程式。若設(shè)其中一個(gè)剪流 .%：為已知，則利用平衡條件可求得其它剪流。由力矩平衡可知
)/( ’
% 0 )%123% *" )0’
123%
故 " % ))% （% *+ *4）
)/% ’
* " )0 5 "( 0 )%123 ’
123
故 "( " ) )% % ) )% )% ) % （% * + * %’）
)/ ’
0
"( )123 *%( )%0’
123%
故 %( "( ))%（% *+ *%%）
比較式， % *+ *4、式 %*+ *%’、式 % *+ *%%后可知，梯形板的四邊剪流中也只有—個(gè)未知量，因而它也只相當(dāng)于一個(gè)約束。同時(shí)梯形板兩腰上的剪流相等，可以記作
"( % （% *+ *%）其中 "( % %( "
稱為兩對(duì)邊的平均幾何剪流，用它表示兩平行邊的剪流時(shí)則可得 ))% （% *+ *%"） •-"•
" %%&" ’& ( %%&"&) （" () ("）
由此可見，梯形板兩平行邊的剪流為其對(duì)邊長(zhǎng)度比與平均幾何剪流之乘積，且長(zhǎng)邊剪流小于 短邊剪流大于 。
&*桿的平衡
桿與板是相互連接的。在板桿模型中，采用了桿只受軸向力的假設(shè)，于是板桿之間就只存在相互作用的剪流，剪流的方向沿著板的周邊并與桿軸一致。對(duì)于桿元，除了承受與之相連的板傳來(lái)的剪流外，還受到兩端節(jié)點(diǎn)作用的軸向力，桿就在這些力的共同作用 *下處于平衡狀態(tài)。此外，由于假設(shè)板的剪流沿長(zhǎng)度不變，因而桿的軸力是線性分布的。
中國(guó)航空網(wǎng) www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址：飛機(jī)檢測(cè)與維修實(shí)用手冊(cè) 1(29)
