多选题
机翼组合式工字形翼梁由上凸缘、下凸缘和腹板三部分组成,飞机机翼越厚,则( )。
A
上下凸缘的距离越近
B
上下凸缘的距离越远
C
凸缘中的轴向拉压力就越小
D
凸缘中的轴向拉压力就越大
答案解析
正确答案:BC
解析:
这是一道关于飞机结构力学与机翼设计的题目。我们需要分析机翼厚度变化对工字形翼梁几何尺寸及受力情况的影响。
### 1. 结构几何关系分析
机翼组合式工字形翼梁主要由上凸缘、下凸缘和腹板组成。
* **机翼厚度**:在翼型弦长一定的情况下,机翼越厚,意味着翼型的最大厚度越大。
* **翼梁高度**:为了充分利用机翼内部空间以获得最大的结构效率,翼梁的高度通常设计得接近机翼在该位置的厚度。因此,**飞机机翼越厚,翼梁上下凸缘之间的距离(即翼梁高度 $h$)就越大(越远)**。
由此可判断:
* **选项 A 错误**:距离应变大,而非变近。
* **选项 B 正确**:机翼越厚,上下凸缘间距越远。
### 2. 受力分析
机翼在飞行中主要承受弯矩作用。我们可以将工字形梁简化为一个力偶模型来分析凸缘(缘条)的受力:
* **弯矩公式**:$M = F \times h$
* $M$ 为机翼根部或某截面承受的弯矩(由气动载荷决定,假设在同一飞行状态下,弯矩 $M$ 基本不变或作为参照量)。
* $F$ 为上、下凸缘承受的轴向拉力或压力(大小相等,方向相反)。
* $h$ 为上、下凸缘之间的垂直距离(力臂)。
* **推导**:由公式可得 $F = M / h$。
* 当机翼变厚时,力臂 $h$ **增大**。
* 在承受相同弯矩 $M$ 的情况下,力臂 $h$ 越大,所需的轴向力 $F$ 就**越小**。
从物理意义上理解:增加梁的高度(增加力臂)可以提高梁的抗弯刚度,使得材料能更有效地抵抗弯曲,从而减小单位面积上的应力或总的作用力。
由此可判断:
* **选项 C 正确**:随着距离 $h$ 变大,凸缘中的轴向拉压力 $F$ 变小。
* **选项 D 错误**:拉压力应变小,而非变大。
### 结论
综上所述,飞机机翼越厚,上下凸缘的距离越远,且在承受相同弯矩时,凸缘中的轴向拉压力越小。
正确答案是:**B、C**
相关知识点:
机翼厚则上下缘距远拉压小
题目纠错
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