《飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

1、飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息1、課程代碼：（0120）1402課程名稱（中英文）：飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)3學(xué)時(shí)學(xué)分：4先修課程：理論力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基礎(chǔ)、彈性力學(xué)，5面向?qū)ο螅猴w行器設(shè)計(jì)與工程專業(yè)本科生6開課院（系）：航空學(xué)院（航空結(jié)構(gòu)工程系）7教材、教學(xué)參考書：結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)黃其青，王生楠，西北工業(yè)大學(xué)出版社，飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)王生楠，西北工業(yè)大學(xué)出版社二、課程性質(zhì)和任務(wù)飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)是航空高等院校飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是航空飛行器設(shè)計(jì)、固體力學(xué)、流體力學(xué)、工程力學(xué)、理論與應(yīng)用力學(xué)、人機(jī)環(huán)境與工程等學(xué)科或?qū)I(yè)的必修課程。本課程以桿系和薄壁結(jié)構(gòu)為

2、對象，研究桿系和薄壁結(jié)構(gòu)的組成原理及其受力和變形分析的力法和位移法，薄壁工程梁理論，結(jié)構(gòu)分析中的能量原理。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握結(jié)構(gòu)的受力和傳力特點(diǎn)、薄壁工程梁和能量原理的基本理論和基本計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算的概念和綜合處理能力，培養(yǎng)從事飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算的高技術(shù)人才。三、教學(xué)內(nèi)容和基本要求第一章緒論學(xué)時(shí)21.1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)；1.結(jié)2構(gòu)力學(xué)的計(jì)算模型簡化；1.結(jié)3構(gòu)的外載荷、內(nèi)力和支反力；1.4基本關(guān)系和基本假設(shè)。第二章結(jié)構(gòu)幾何組成分析學(xué)時(shí)42.結(jié)1構(gòu)的幾何特性；2.自2由度和約束;2.幾3何特性分析的運(yùn)動學(xué)方法2.幾4何特性分析的靜力學(xué)方法;2.

3、幾5何不變系統(tǒng)的組成規(guī)則;2.瞬6變系統(tǒng)的判別方法。第三章靜定桿系結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形計(jì)算學(xué)時(shí)63.1桁架的組成，桁架的計(jì)算模型，桁架幾何不變性分析，靜定桁架內(nèi)力計(jì)算（結(jié)點(diǎn)法、剖面法和混合法）;3.2剛架的組成，剛架的計(jì)算模型，剛架幾何不變性分析，靜定剛架內(nèi)力計(jì)算，混合桿系結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算;3.元3件的應(yīng)變能，虛功原理，單位載荷法，靜定桿系結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算。第四章靜不定桿系結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算學(xué)時(shí)6靜1不定結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，力法基本原理和力法正則方程;4.2對稱定律及對稱條件的利用;4.力3法一般性原理，基本系統(tǒng)和單位狀態(tài)的選取原則;4.靜不定桿系結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算。第五章桿系結(jié)構(gòu)的位移法（直接剛度法）學(xué)時(shí)

4、6兩1結(jié)點(diǎn)桿元的剛度矩陣，結(jié)構(gòu)剛度矩陣的組集;5.2位移約束條件的處理，桁架的位移法求解;5兩.結(jié)3點(diǎn)梁元的剛度矩陣及剛架的位移法求解;5混合桿系結(jié)構(gòu)的位移法求解。第六章薄壁工程梁理論學(xué)時(shí)8薄1壁工程梁理論的基本假設(shè)、適用范圍和基本變量定義;6.2自由彎曲時(shí)的正應(yīng)力計(jì)算;6.自3由彎曲時(shí)的開剖面剪流計(jì)算;6.自4由彎曲時(shí)的單閉室剖面剪流計(jì)算;6.薄5壁工程梁的位移計(jì)算;6.開6剖面彎心計(jì)算;6.7單閉室剖面彎心計(jì)算。第七章薄壁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理學(xué)時(shí)27.1飛機(jī)薄壁結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理；7.2薄壁結(jié)構(gòu)元件的傳力功能和受力特點(diǎn);7.薄3壁結(jié)構(gòu)的理想化和計(jì)算模型的建立。第八章受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)的力法求解學(xué)時(shí)88

5、.平1面受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，幾何特性分析，靜定平面薄壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算;8.空2間受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，幾何特性分析，靜定空間薄壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算;8.4平面受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)的位移法求解;8.5空間受剪板式薄壁結(jié)構(gòu)的位移法求解。第九章結(jié)構(gòu)分析中的能量原理學(xué)時(shí)89.1彈性力學(xué)問題及基本方程;9.應(yīng)2變能和余應(yīng)變能;9.虛3位移及虛功原理;9.最4小位能原理與駐值位能原理;9.最5小應(yīng)變能原理;9.單6位位移定理;9.余7虛功原理（虛力原理）;9最.小8余能原理與駐值余能原理;9.最9小余應(yīng)變能原理與定理單位載荷定理疊加原理與位移互等定理等。教學(xué)過程中應(yīng)注重基本概念、基礎(chǔ)理論、基本計(jì)算方

6、法和對問題的綜合處理應(yīng)結(jié)合一定量的練習(xí)題，供學(xué)生課外習(xí)作。是學(xué)生能夠：（1）正確理解和掌握結(jié)構(gòu)的幾何特性，并能運(yùn)用各種方法判斷結(jié)構(gòu)的幾何不變。（2）理解和掌握桿系和剛架結(jié)構(gòu)的組成原理、計(jì)算模型、靜定結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及內(nèi)力和位移的計(jì)算方法。（3）理解和掌握靜不定結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、力法原理、靜不定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算、對稱條件的利用。（4）理解和掌握桿系結(jié)構(gòu)有限元分析的一般概念、剛度方程的建立和求解過程。（5）理解和掌握薄壁工程梁理論的計(jì)算模型及其適用范圍、薄壁梁的正應(yīng)力、剪流和彎心計(jì)算。（6）理解和掌握薄壁結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，力法求解原理、靜定薄壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算。（7）理解和掌握結(jié)構(gòu)分析中的能量原理及其在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用。8）通過一定量的習(xí)題，鞏固和加深對理論的理解，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際工程結(jié)構(gòu)問題的能力以及綜合處理能力。四、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）內(nèi)容和基本要求無五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)7-、目,、講課習(xí)題課討論課實(shí)驗(yàn)課其他合計(jì)第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章六、對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算必要的基本概念、基本理論和基本分析計(jì)算方法，并受到基本技能的訓(xùn)練，了解結(jié)構(gòu)布局、結(jié)構(gòu)傳力特性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度對實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能的影響，掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本技能，培養(yǎng)綜合分析能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算工作打下