МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
В. В. Ефимов
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ
АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Часть II
Москва - 2014
УДК 629. 7. 023
ББК 39. 52-016. 7я73
Е91
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Московского государственного технического университета ГА
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В. Т. Калугин (МГТУ им. Н. Э. Баумана);
д-р техн. наук, проф. В. Г. Ципенко (МГТУ ГА)
Ефимов В. В. Е91 Динамика и прочность авиационных конструкций: учебное
пособие. - М. : МГТУ ГА, 2014. - Ч. 2. - 72 с. , 38 рис. ISBN 978-5-86311-920-5
Во вторую часть пособия вошли материалы, касающиеся
теоретических основ расчета оболочек, подкрепленных тонкостенных
конструкций, а также методов исследования устойчивости и динамики
упругих систем. Данное учебное пособие издается в соответствии с рабочей
программой учебной дисциплины «Динамика и прочность
авиационных конструкций» по учебному плану направлений 162300,
25. 03. 01 для студентов 2 курса всех форм обучения. Рассмотрено и одобрено на заседаниях кафедры 14. 01. 14 г. и
методического совета 14. 02. 14 г. ББК 39. 52-016. 7я73
Св. план 2014 г. поз. 18
ЕФИМОВ Вадим Викторович
ДИНАМИКА И ПРОЧНОСТЬ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Часть II
Учебное пособие
Редактор Е. А. Колотушкина
Подписано в печать 11. 04. 14 г. Печать офсетная Формат 60х84/16 4,02 уч. -изд. л.
4,19 усл. печ. л. Заказ № 1781/ Тираж 100 экз. Московский государственный технический университет ГА
125993 Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20
Редакционно-издательский отдел
125493 Москва, ул. Пулковская, д. 6а
ISBN 978-5-86311-920-5
© Московский государственный
технический университет ГА, 2014
3
Содержание
Введение 4
1. Расчет оболочек 5
1. 1. Безмоментная теория оболочек 5
1. 1. 1. Основные определения 5
1. 1. 2. Основные соотношения безмоментной теории оболочек
вращения 8
1.
1. 3. Осесимметричное нагружение оболочки вращения 9
1. 2. Балочная теория оболочек 11
1. 2. 1. Основные определения и допущения 11
1. 2. 2. Определение нормальных напряжений 14
1. 2. 3. Определение касательных напряжений 15
2. Статическая устойчивость элементов летательных аппаратов 24
2. 1. Основные подходы к исследованию устойчивости упругих систем 25
2. 2. Устойчивость стержней 28
2. 3. Устойчивость прямоугольных пластин 34
2. 3. 1. Основные положения 34
2. 3. 2. Устойчивость прямоугольной пластины, сжатой вдоль одной
оси 37
2. 3. 3. Устойчивость прямоугольной пластины при сдвиге 39
2. 3. 4. Устойчивость прямоугольной пластины при комбинированном на¬
гружении 44
3. Динамика конструкций летательных аппаратов 48
3. 1. Общие уравнения динамики упругих систем 48
3. 1. 1. Расчетные схемы конструкций летательных аппаратов 48
3. 1. 2. Принцип Д'Аламбера-Лагранжа 50
3. 1. 3. Уравнения Лагранжа второго рода 51
3. 1. 4. Уравнения колебаний упругой системы с конечным числом степе¬
ней свободы 52
3. 1. 5. Уравнения колебаний упругой системы с бесконечным числом сте¬
пеней свободы 56
3. 2. Методы и примеры исследования динамики упругих систем 57
3. 2. 1. Система с одной степенью свободы 57
3. 2. 2. Система с конечным числом степеней свободы 60
3. 2. 3. Системы с бесконечным числом степеней свободы 61
3. 2. 4.