飞机设计手册 第3册 强度计算 上PDF电子书下载

符号 1

第一篇 基础部分 5

第一章 几何特性 5

第一节 基本公式 5

第二节 剖面的比较数据 6

第三节 某些图形的面积、形心位置和对y轴的惯性矩 7

第四节 几何特性表 9

一、平面形状 9

二、各种形状的细长杆件 17

三、立体形状 20

四、薄壳 25

第五节 典型剖面的特性数据 26

一、梯形形心 26

二、圆形实心剖面的计算数据 27

三、圆管的计算数据 28

四、波形板的特性比较 37

第六节 薄壁开口剖面的限制弯曲扭转特性 38

第二章 材料力学 42

第一节 拉伸和压缩 42

一、基本公式 42

二、强度条件 43

第二节 挤压 44

第三节 剪切 45

一、基本概念 45

二、基本公式 45

三、剪切强度极限 45

第四节 扭转 46

一、基本概念 46

二、自由扭转时的基本公式 46

三、闭合薄壁剖面杆在自由扭转时的应力及变形 51

四、扭转时的破坏应力及塑性影响 55

五、开口薄壁杆件在约束扭转时的应力和变形 56

第五节 弯曲 59

一、基本概念 59

二、基本公式 60

三、各类梁在受弯时的计算公式表 61

四、有轴向载荷的横弯曲 81

五、连续梁 94

六、弹性地基梁 107

七、梁的复合弯曲 108

第六节 曲梁 112

一、基本计算公式 112

二、曲梁中性轴半径p的计算 113

第七节 接触应力 114

一、基本概念 114

二、基本计算公式 114

三、强度条件 120

第八节 应力和应变 120

一、应力 120

二、变形 122

三、应力和变形之间的关系——虎克定律 123

四、平面应力和应变的测定 124

第九节 强度理论 125

一、基本概念 125

二、四个强度理论 126

第三章 结构力学 129

第一节 桁架 129

一、桁架的几何不变性及不可移动性 129

二、静定桁架的解法 129

三、静不定桁架 132

第二节 刚架 133

一、刚架计算方法 133

二、等剖面刚架内力计算公式 138

第三节 拱 161

一、任意外形对称三铰拱的内力、支反力计算公式 162

二、二次抛物线拱 163

三、圆拱 169

四、有大弧高及固定基础的拱 173

第四节 薄壁结构 175

一、工程梁方法 175

二、力法和矩阵力法简介 196

三、集中力的扩散 204

第五节 梁和刚架的极限载荷计算（极限载荷法） 209

一、概述 209

二、梁的弯曲 209

三、刚架的极限载荷 222

第四章 弹性力学 225

第一节 弹性力学基本方程 225

一、平衡微分方程 225

二、协调方程 226

三、物理方程 226

四、弹性力学基本方程组 226

第二节 平面问题 227

一、平面应力和平面应变 227

二、平面问题基本方程、应力函数解法 228

三、直角坐标解平面问题 229

四、极坐标解平面问题 231

第三节 能量原理和近似解法 235

一、能量原理 235

二、能量原理的变分证明 237

三、基于能量原理的近似解法 239

第五章 板与壳 244

第一节 薄板小挠度 244

一、圆板和圆环板 244

二、矩形板 255

三、其他形状的板 266

四、正交各向异性板 270

第二节 薄板大挠度 274

一、承受轴对称载荷作用的圆板 274

二、承受均布载荷作用的矩形板 281

三、有初挠度的板 287

四、大挠度板的一些实验结果 288

第三节 圆柱壳 288

一、承受轴对称载荷作用的圆柱壳 289

二、承受非轴对称载荷作用的圆柱壳 295

第四节 受轴对称载荷作用的旋转壳 299

一、无力矩方程及其解 299

二、一般微分方程及其解 300

三、球壳计算 304

四、锥壳计算 306

第六章 结构分析的有限元素法 308

第一节 概述 308

第二节 典型元件的刚度方阵及应力矩阵 310

一、基本矩阵及其相互关系 310

二、几种典型元件在统一坐标下的刚度方阵 311

三、几种典型元件在自身坐标下的刚度方阵 320

四、坐标转换 348

第三节 计算模型与原始数据准备 349

一、计算模型 349

二、原始数据的准备 350

三、典型结构的刚度矩阵形式 350

第四节 线性代数方程组的典型解法 352

一、初等变换法的基本思路 352

二、程序中的解题过程 354

第五节 若干问题的处理方法 354

一、对称性的利用 354

二、线性相关问题及副自由度的处理 355

三、边界条件问题 356

第二篇 结构稳定 358

第七章 杆件的总体失稳、拱的稳定性、梁的侧向失稳 358

第一节 等剖面杆件 358

一、临界应力方程 358

二、支持系数 359

三、切线模量Et 361

四、设计曲线 361

第二节 等剖面管件 364

第三节 变剖面杆件 366

一、剖面向根部均匀减缩的柱 366

二、具有短的削弱段的铰支柱 368

三、阶梯式剖面柱 369

四、变剖面短柱 372

第四节 具有弹性约束端的柱 373

第五节 具有弹性侧向支持的柱 375

第六节 具有偏心和初曲度的柱 376

第七节 作动筒的压缩稳定性 378

第八节 拱的稳定性 380

一、均匀受压圆拱 380

二、抛物线拱 381

三、坦拱 381

第九节 梁的侧向失稳 382

一、概述 382

二、狭长矩形剖面梁 382

三、等突缘工字梁 385

四、非对称工字梁 387

第八章 各向同性平薄板的稳定性 389

第一节 矩形平薄板的弹性失稳 389

一、轴压 389

二、剪切 395

三、纯弯 397

四、弯曲和压缩 399

五、纵向压缩和横向压缩（或拉伸） 403

六、剪切和正应力（压缩或拉伸） 408

七、纯弯曲与剪切 409

八、横向压缩、弯曲和剪切 409

九、双轴压缩和纵向弯曲 410

第二节 各向同性平薄板的塑性失稳 412

一、塑性临界应力方程 412

二、屈服范围内的应力-应变关系 413

三、塑性模量与塑性泊桑比 414

四、塑性修正曲线 415

第三节 平行四边形板的稳定性 416

一、纵向压缩 417

二、剪切 417

三、横向压缩 419

四、复合载荷 420

第四节 其它各向同性平板的稳定性 429

一、变载荷和变厚度的轴向压缩板 429

二、变载荷和等厚度的轴向压缩板 429

三、在均匀压缩载荷作用下的变厚度矩形板 430

四、在压缩载荷作用下的平行四边形格板 432

五、三角形板 433

六、梯形板 435

第九章 型材的稳定性 439

第一节 概述 439

第二节 型材的局部失稳 439

一、力矩分配法 440

二、临界应变法 441

三、弯边和圆头的影响 445

四、组合型材的局部失稳临界应力 445

第三节 型材的压损强度 446

一、概述 446

二、压损应力的计算方法 447

三、弯边和圆头的影响 452

第四节 型材的总体失稳 454

第五节 弯曲失稳和局部失稳的混合 457

第六节 弯扭失稳 457

一、具有两根对称轴的剖面 458

二、具有一根对称轴的剖面 459

三、具有非对称剖面的型材 462

第十章 各向同性壳体和曲板的稳定性 463

第一节 概述 463

第二节 在轴压载荷作用下的圆筒壳 463

一、临界应力方程 463

二、塑性修正 466

三、内压的影响 466

四、设计曲线 467

第三节 在纯弯曲载荷作用下的圆筒壳 468

一、临界应力方程 468

二、设计曲线 469

三、内压的影响 470

第四节 在纯扭载荷作用下的圆筒壳 470

一、临界应力方程 470

二、设计曲线 472

三、内压的影响 472

第五节 在横向剪切作用下的圆筒壳 473

第六节 在外压作用下的圆筒壳 473

一、临界应力方程 473

二、塑性修正 475

第七节 复合载荷作用下的圆筒壳 475

第八节 薄壁截锥壳 478

一、轴压 478

二、弯曲 479

三、扭转 479

四、外压 480

五、复合载荷 481

第九节 椭圆筒壳 482

一、轴压 482

二、弯曲 482

三、扭转 482

第十节 各向同性圆柱形曲板 483

一、轴压 483

二、剪切 485

三、弯曲 488

四、外压 489

五、压缩和剪切 489

六、轴压和侧压 490

第十一节 在均匀外压作用下的球面曲板 492

第十一章 加筋平板的稳定性 493

第一节 加筋平板的总体失稳 493

一、轴压 493

二、剪切 496

三、弯曲 499

四、弯曲和剪切复合 500

第二节 加筋平板的局部失稳 501

第三节 纵向加筋平板的压缩强度 511

一、概述 511

二、“整体”加筋短板的压损强度 512

三、铆接加筋短板的强度 514

四、加筋平板的柱强度 517

五、有效宽度 518

六、计入有效蒙皮宽度的筋条的压损强度和柱强度 520

第四节 正交各向异性加筋平板的总体失稳 521

一、概述 521

二、轴压 521

三、双轴压缩 522

四、剪切 522

五、弹性常数 523

第十二章 加筋壳体和加筋曲板的稳定性 526

第一节 加筋圆筒壳 526

一、概述 526

二、板屏失稳强度 526

三、总体失稳应力的计算 530

四、框的刚度准则 533

第二节 正交各向异性加筋圆筒壳的总体失稳 535

一、概述 535

二、轴压 535

三、弯曲 536

四、外压 536

五、扭转 537

六、弯曲和压缩 539

七、弹性常数 539

第三节 加筋截锥壳的总体失稳 544

一、轴压 544

二、扭转 545

第四节 加筋柱形曲板的总体失稳 546

一、概述 546

二、轴压 547

三、外压 549

四、剪切 549

五、轴压与内压 550

六、轴压与剪切 551

第三篇 若干强度计算问题 552

第十三章 框的计算 552

第一节 概述 552

第二节 普通框计算 553

一、圆形普通框的计算 553

二、椭圆形普通框的计算 554

第三节 刚性框计算 557

一、力法的计算步骤 557

二、能量法的计算步骤 558

第四节 等剖面圆形刚性框的计算公式和计算图线 558

第五节 等剖面椭圆形及其它形状刚性框的计算公式和计算图线 592

第六节 弹性框计算 604

第七节 等剖面圆形弹性框的计算图线 608

一、基本假设 608

二、符号规定 608

三、图线的应用 609

四、例题 630

第八节 水密框计算 632

一、作用在水密框上的载荷 632

二、受框平面载荷时水密框的计算 633

三、受横向载荷时水密框的计算 634

第十四章 接头和连接件计算 638

第一节 铆钉连接的计算 638

一、铆钉的剪切强度 638

二、铆钉的挤压强度 640

三、铆钉的抗拉强度 642

第二节 螺栓、螺纹的计算 645

一、螺栓的抗拉强度 645

二、螺栓的抗剪强度 645

三、螺栓的挤压强度 647

四、螺栓同时受拉受剪的强度 647

五、螺纹的计算 647

六、拧紧力矩及初应力的计算 648

第三节 焊接件的强度计算 650

一、计算原则 650

二、在静载荷作用下焊缝的破坏应力 650

三、焊缝的计算 654

四、补焊件的强度计算 665

五、点焊件的强度计算 666

六、滚焊件的强度计算 670

第四节 胶接点焊件的强度计算 672

一、计算原则 672

二、强度条件 672

三、胶焊件破坏剪力S？h的确定 672

四、常用点焊胶的机械性能 673

第五节 胶接件的强度计算 673

一、计算原则 673

二、胶接件的强度条件 674

三、τ0和p的确定 674

四、常用胶粘剂的老化性能 675

五、常用胶粘剂的耐介质性能 677

第六节 连接接头计算 677

一、接头耳片的计算 677

二、接头的计算 679

第十五章 张力场计算 685

第一节 概述 685

第二节 平面张力场 685

一、完全张力场 685

二、不完全张力场 687

第三节 曲面张力场计算 699

一、完全曲面张力场计算 699

二、不完全曲面张力场的计算 701

三、复合载荷作用下的曲面张力场计算 705

四、局部强度校核 707

第十六章 夹层结构计算 709

第一节 概述 709

第二节 夹层结构主要刚度参数 710

一、夹芯剪切模量 710

二、夹芯法向拉压模量 711

三、弯曲刚度 711

四、剪切刚度 712

五、拉压刚度 713

第三节 夹层梁与夹层板的弯曲 713

一、夹层梁的弯曲 713

二、矩形夹层板的弯曲 719

三、各种情况下无限长板的计算 729

四、圆形夹层板的弯曲 730

五、正三角形夹层板的弯曲 731

第四节 夹层柱、夹层环、夹层板与夹层壳的总体稳定性 731

一、夹层柱轴压失稳 731

二、夹层环的外压失稳 732

三、无限长夹层板的失稳 733

四、矩形夹层板的失稳 737

五、圆形夹层板的失稳 747

六、夹层圆柱曲板的稳定性 747

七、夹层圆筒壳的失稳 754

八、夹层圆锥壳的失稳 762

九、冠状夹层壳的失稳 763

第五节 夹层结构的局部稳定性 765

一、面板起皱 765

二、蜂窝夹芯上面板的孔间失稳 767

三、剪切皱折 768

第六节 塑性影响 769

一、单一载荷情况 769

二、复合载荷条件 771

第十七章 大开口计算 773

第一节 刚框加强长开口壳体开口区的正应力与剪流 773

一、正应力 773

二、剪流 775

第二节 影响区的附加正应力与附加剪流 780

一、附加正应力 780

二、附加剪流 781

第三节 刚框加强短开口壳体开口区的剪应力与正应力 781

一、剪心的确定 781

二、剪应力 782

三、正应力 783

第四节 刚框加强壳体带闭室开口计算 783

一、符号 784

二、规定 786

三、计算步骤 787

第五节 刚框加强壳体带闭室开口影响区内力计算 808

一、符号 808

二、自身平衡力的计算 809

三、影响区内力计算 810

四、开口影响区长度的计算 814

五、影响区内力S（2）和q（2）的估算 814

六、计算方法的应用 815

第六节 计入框弹性影响的开口计算方法 823

一、矩形开口圆柱形壳体纯扭时，框弹性对应力分布的影响 823

二、简化计算方法 825

三、计算与试验结果的比较 835

第十八章 小开口和口盖口框计算 837

第一节 梁腹板开口的计算 837

一、型材加强的开口 837

二、环加强的开口 838

第二节 半硬壳式结构小开口计算 839

一、受力分析及工程计算方法 839

二、圆形加强开口计算的经验公式 844

第三节 口盖与口框计算 845

一、承受局部气动力的口盖 845

二、承受剪力的口盖、口框 846

三、承受均布拉（压）力的口盖、口框 848

四、长桁被切断情况的口盖、口框 849

五、复合受力情况的口盖、口框 850

参考书目 850