（2012o烟台）在实现登月“访吴刚、会嫦娥”千年夙愿的同时，我们一直在追寻着下海“闯龙宫、见龙王”的梦想．2011年7月，我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器“蛟龙”号（如图所示，其主要技术参数如下表），在经过布放、下潜、上浮、回收等一系列操作后，顺利完成5000m级海试任务．日赴马里亚纳海沟向7000m级发起冲击，“上九天揽月、下五洋捉鳖”成为现实．
规格：长8.2m& 宽3.0m& 高3.4m
空重：22t（不含乘员体重及压载铁重）
最大载荷：220kg（不包括乘员体重）
最大速度：25节（巡航1节）
目前最大下潜深度：7000m
乘员：3人（每名乘员的体重不超过80kg）
（1）运用你学过的知识说明，潜水器“下五洋”最大的困难是什么？
（2）根据表中提供的信息，计算说明设计制造时，“蛟龙”号至少承受的压强是多大？
（3）“蛟龙”号采用“深潜器无动力下潜上浮技术”，其两侧配备4块相同的压载块，当其到达设定深度时，可抛卸其中2块压载块，使其处于悬浮状态，从而实现各种实验作业．粗略计算小铁块的体积为多大时，才能使“蛟龙”号最大负载时实现悬浮静止状态？（海水的密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg，铁的密度是7.9×103kg/m3，计算结果保留1位小数）
（1）根据公式P=ρgh可知，液体的压强随深度的增加而增大．
（2）已知最大下潜深度，由液体压强公式P=ρgh求产生的压强．
（3）对“蛟龙号”受力分析，由平衡条件求铁块的体积．
解：（1）潜水器“下五洋”最大的困难是克服深海水产生的巨大压强；
（2）“蛟龙号”到达h=7000m深的海底时，海水密度ρ=1.0×103kg/m3，海水对“蛟龙号”外壳的压强约为
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7Pa．
答：“蛟龙”号至少承受的压强是7×107Pa．
（3）“蛟龙号”悬浮时，所受浮力和重力是平衡力，
重力G=mg+2m铁g=（22000kg+220kg+3×80kg）×10N/kg+2×10N/kg×m铁=×10N/kg×m铁；
潜艇受到的浮力F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8.2m×3m×3.4m=836400N；
小铁块受到的浮力F1=2ρgV铁=2×1.0×103kg/m3×10N/kg×V铁；
所以G=F浮+F1，
整理得：×10N/kg×m铁=×1.0×103kg/m3×10N/kg×V铁；
×10N/kg×ρ铁V铁=×1.0×103kg/m3×10N/kg×V铁；
代入数据得：V铁≈4.4m3．
答：小铁块的体积为4.4m3．桩身自反力平衡静载(非模拟桩)荷载箱配置计算表_百度文库
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桩身自反力平衡静载(非模拟桩)荷载箱配置计算表
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你可能喜欢3.3导弹静载荷的计算
设计情况的选择&&
导弹在运输、发射、飞行过程中承受各种载荷，不同设计情况下，载荷大小及性质不同，在弹体结构中考核的部位也不同。通常，确定设计情况的工作比较复杂，但对某些部件或组件，可直接确定其设计情况。例如，吊挂接头按最大横向过载情况计算；舵面和弹翼按最大升力情况计算；弹身内部设备连接件按最大轴向过载和最大横向过载情况计算。有些部件的设计情况需要详细计算分析才能确定。例如某一部件在飞行时遇到两种载荷情况：一种是轴向载荷比弯矩大；另一种是轴向载荷比弯矩小，这就需要经过计算确定设计情况。&
（1）选择典型弹道&&
飞行弹道上导弹所受的载荷在弹道各点是不同的，此载荷为时间的函数。而不同的飞行弹道，导弹所受的载荷大小也是不同的。设计中没有必要对所有弹道和每个弹道点都进行载荷计算。应该根据导弹攻击的目标、飞行高度、射程远近、从众多可能的弹道中选取若干受载严重的特殊弹道作为载荷计算的典型弹道。选取典型弹道一般应包括需用过载最大弹道或干扰力和干扰力矩最大的弹道。本节介绍从需用过载最大的观点来选择地空导弹典型弹道的问题。导弹的射程范围可用四条直线示意，这就是最大高度的最大射程
和最小射程
，最小高度的最大射程
和最小射程
，显然导弹全部可能的弹道都被包括在这个范围之内（图3.3.1）。我们来讨论a、b、c、d四个极限点。
图3.3.1& 射程范围&&&
假设导弹在铅垂平面内作曲线飞行，&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（3.3-1）&& 显然，机动过载
与飞行速度
成正比，与弹道的曲率半径R成反比。在目标的高度和速度一定的条件下，其遭遇斜距越小，弹道越弯曲，需用过载越大，即：&&&&&&&&&&
从另一方面看，a点消耗掉的燃料比d点多，获得的速度比d点大。所以总起来看，四个极限点中遭遇点为a的弹道需用过载最大。需用过载越大，导弹要承受的载荷也越大。因此，最大射高、最小射距的弹道很可能被选为典型弹道。当然，也可以从其他角度选择典型弹道。&
（2）沿弹道的设计情况的选择&&
典型弹道选好之后，才能确定导弹的设计情况。确定的方法一般有：&&& 1）&
分析的方法&&&
就是通过对所选的典型弹道进行分析，选出弹道上的几个特征点作为设计情况。导弹的极限飞行状态受最大过载
）、最大速压
和最大升力系数
三个数值的限制。因此，特征点常按这三个数值来确定，其实质是寻找导弹飞行中X和Y两个坐标轴方向的最大载荷点。譬如，地-空导弹在典型弹道上所选的特征点有：&&
① 最大推力点。也即导弹轴向过载最大（
）点，这一特征点多发生在非机动飞行段上。&& ②
导弹进入控制飞行的初始点。因为此时要求迅速消除非机动段飞行积累的弹道误差，操纵面会突然作很大的偏转，以致使迎角有可能达到最大，对应的升力系数
也达到最大，所以这一特征点有时也称为最大升力点。&& ③
机动飞行段的速压最大（
）点。由于这一点速压最大，当操纵面偏转时，导弹承受的弯矩可能达到最大。&& ④
机动飞行的终点。该点为接近目标的点，在这一点导弹的速度大，弹道曲率半径小，Y方向的过载数值可能达到最大，即达到
上述的机动飞行段的2）、3）、4）三个特征点，每个点都会有三种状态，即进入机动状态、平衡机动状态和退出机动状态。这三种状态示于图3.3.2中。因此，上述四个特征点，实际上共有十种载荷计算情况。当然，根据导弹的具体情况，可能只选中两个或三个特征点。所以，实际的计算情况会少于十种。例如某地-空导弹选的是1）、2）、4）三个特征点，至于3）特征点，因为出现
时，它的舵面偏转角不大，Y方向升力不大，因而该点未被选入；而某海防型导弹选的是1）、2）、3）三个特征点。应该指出，不同型号的导弹，所选的特征点不完全都是上述的四个特征点，应对具体情况作具体分析。&&
2）& 计算的方法&&
对每条典型弹道的特征点应该逐点计算出它的载荷，然后从中选出几种受载最严重的情况，作为设计情况。
图3.3.2& 机动状态3.3.2
静载荷计算&&&
载荷计算除了确定作用力的大小，还要把这些总的升力、阻力、力矩、推力、质量力等分解到弹体各部分上，确定出它们在弹体上的分布形式和作用点，具体计算时，应注意以下问题。&
（1） 载荷计算中关键问题之一是将气动载荷在弹身和各种翼面上进行合理分布，并且使分布后的气动力保证该设计情况的压力中心不变。&
某一方向的质量力（惯性力）的分布，应该由该方向上的过载系数与分布或集中的重量值相乘而得到，但要注意合理确定质量力的作用点。&
（3）发动机推力可以作用在发动机的底部，但根据具体结构不同，也可以作用在传递推力的支架顶点上。&
（4）在载荷计算前必须正确计算过载系数在全弹体上的大小与分布。计算时除考虑质心（平动）过载外，还要考虑弹体绕质心转动引起的附加过载。并且要注意采用弹体坐标系下的过载系数。
气动热对设计情况的影响3.3.3& 弹体内力的确定&&
为了对结构进行设计和强度计算，必须确定结构在外载荷作用下的内力及其分布，其内力是指轴向力
。&& （1）翼面内力&&&
有翼导弹经常采用小展弦比翼面。对于这种翼面的内力及其分布至今尚无特别简捷而又可靠的设计计算方法。目前在设计计算实践中应用的有两种方法；一种是用材料力学梁理论，用平切面法进行近似估算的方法；另一种是采用有限元素法。第一种方法虽然粗略，但用作设计计算比较简捷实用。至于有限元素法，由于有成熟的商业软件，随着计算机及其相关技术的日益普及，是进行结构强度校核的普遍采用的方法。本节为设计计算考虑，仅介绍第一种方法。&&
（2）弹身内力&&
进行弹身的内力计算时，可按初等梁理论，把弹身看作是支持在弹翼上的一根梁。&&
与弹翼相比，弹身所受的集中力多，轴向载荷大。这种特点必然使弹身的内力计算与弹翼不同，例如必须计算弹身的轴向内力，内力图上集中力、集中弯矩多。
图3.3.4& 弹身轴向内力
&&& 将弹身从头到尾沿弹体坐标系
方向分成若干段（站），各站的坐标分别为
，段（站）的数量依计算精度而定，为了合理分布质量和载荷，一段应按舱段分离面、集中质量点、外载荷的作用点、主要的舱内设备的固定点分设段（站）点并编号（如图3.3.4所示）。&&&
计算载荷首先要绘制全弹沿长度方向即弹体坐标系的
方向的质量分布图，根据导弹各舱段、部件和弹内设备的质量、质心位置，将集中质量直接加有编号的各站点上，而将分布质量按均匀分布或按一定规律分布加到相应的两个站点之间。对于弹翼或舵面，可作为集中质量，施加到弹翼接头和舵轴处相应的站点上，从而构成全弹质量分布图，此图应保证各舱段和全弹的质量和质心位置不变，因为惯性力等于重量与过载的乘积，根据质量分布图和过载分布图即可绘出弹体上质量力分布图。至于表面力，应该将集中力作用在相应的站点上，将分布力（如分布气动力）按一定的规律作用在相应的两个站点中间的区段内。
&&& 1）弹身轴向内力
的计算（图3.3.4）
&&&&&& 弹身某剖面
上的轴向内力
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
——弹身在
段上分布阻力的平均值；&&&&&&&
——弹身在
段上分布重量的平均值；&&&&&&&
——弹身上的集中质量（如弹内设备，发动机等）的重量；&&&&&&
——弹身上的集中轴向力（如推力，各升力面传给弹身的轴向力）。&&&&&&
——各段（站）的长度&&& 式中各力的方向以逆
轴的方向为正。&&&&图3.3.4表示具有受力式贮箱的二级导弹在某载荷计算情况的轴向内力示意图。图中各段上连续变化的力是分布质量力和气动阻力引起的。剖面①的突变是由舱体的端框及其上面固定设备的质量所引起的。剖面②突变是由于前翼通过连接接头传给弹身的集中轴向力引起的。剖面③突变是由于前贮箱在增压压力作用下使贮箱受拉。剖面④的突变是由于后贮箱的增压压力引起的。剖面⑤到剖面⑥之间的变化是由弹翼通过连接接头传给弹身的轴向力决定的。剖面⑦的突变是由二级推力引起的。剖面⑧的突变是由一级推力引起的。在剖面⑧以后，弹身受拉。剖面⑨和⑩是由稳定尾翼接头传给的轴向力引起的。最后一个剖面11轴向力为零。必须说明，这个轴向力图是对应于一级将脱落，二级开始点火的载荷计算情况，所以两级推力都存在。&&&
2）& 弹身横向内力
弹身横向内力计算可以把弹身看作是支持在弹翼上的梁，计算方法与弹翼类似。集中载荷是弹身的主要载荷。计算时应充分考虑弹身各处的集中力（如由翼面接头传来的集中剪力、弯矩和扭矩）所引起的内力变化。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（3.3-2）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（3.3-3）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& （3.3-4）
&&& 式中& ——弹身的分布升力，取
上的平均值；&&&&&&&
——横向集中力（由各升力面及弹内设备传给弹身的）；
&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& （3.3-5）
的作用点至弹身纵轴的距离&&&&&&
——集中力引起的扭矩；&&&&&&
——集中质量的重量；
——集中力矩，如舵面的铰链力矩。
&&&& 图3.3.5为某二级导弹在某载荷计算情况下的轴力
图3.3.5 导弹内力
剪力图和弯矩图的计算结果应满足两个自由端上剪力、弯矩均为零的条件
。（3）内力图计算中应注意的事项&&& 1）&
计算中必须十分注意采用同一来源的原始数据，并且要求原始数据之间本身统一协调。否则，内力计算的结果将出现不平衡现象，其内力图两自由端上剪力、弯扭均为零的条件将不满足。&&&
内力图计算中不可避免地会出现微小的不平衡剪力和力矩，但是若将这些不平衡量累计到导弹的头部或尾部就会使这些地方造成不必要的大量误差。对这些不平衡量的处理应注意。例如计算若是从头部开始的，则误差应从尾部往前推，把剪力和弯矩不平衡量都推算到导弹的剪力、弯矩最大值处，具体作法为：从尾部起，一直到最大弯矩和剪力处的整个后段所有计算点均修正一个
值，保证：&&
这就相当于后段剪力、弯矩是从尾部算起的，其结果使得内力计算的相对误差达到最小值。&& 3）&
计算中，计算点分站点的取法可以从两方面考虑。一是选择计算的特征点：分离面、加强框、支承点、连接点和集中质量承力点。另一是使其分段长度
不要过于长，因为当分布载荷线性变化时，剪切和弯矩就可能为二次幂和三次幂变化，只有保证
不太长时，才能保证弯矩误差不超过1%。提问回答都赚钱
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在起重工程的设计中,为了计入动载荷、不均衡载荷的影响,常以( )作为计算依据。A．静载荷B．计算载荷C
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在起重工程的设计中,为了计入动载荷、不均衡载荷的影响,常以( )作为计算依据。A．静载荷B．计算载荷C．偏心载荷D．超载载荷请帮忙给出正确答案和分析，谢谢！
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受静载荷梁的内力及变位计算 1.悬臂梁
1). 悬臂梁一
回转细长杆的转动惯量计算时假设杆件长度远大于粗细。 符号意义及单位： J —— 对某回转轴的转动惯量，kg.m^2； m —— 回转体的质量，kg； i —— 惯性半径，m； O —— 重心位置； ?x,y —— 重心坐标； 几何体的尺寸单位可以是任何长度单位，计算默认为 m。 2). 悬臂梁二
符号意义及单位 P —— 集中载荷，N； q —— 均布载荷，N； R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N； M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为 正，Nm； Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N； f —— 挠度，向下变位者为正，mm； θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°； E —— 弹性模量，Gpa； I —— 截面的轴惯性矩，m^4； ξ ＝x/l，α ＝a/l，β =b/l，γ =c/l
3). 悬臂梁三
R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N； M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为正，Nm； Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N； f —— 挠度，向下变位者为正，mm； θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°； E —— 弹性模量，Gpa； I —— 截面的轴惯性矩，m^4； ξ ＝x/l，α ＝a/l，β =b/l，γ =c/l 4). 悬臂梁四
q —— 均布载荷，N； R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N； M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为正，Nm； Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N； f —— 挠度，向下变位者为正，mm； θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°； E —— 弹性模量，Gpa； I —— 截面的轴惯性矩，m^4； ξ ＝x/l，α ＝a/l，β =b/l，γ =c/l
5). 悬臂梁五
q —— 均布载荷，N； R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N； M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为正，Nm； Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N； f —— 挠度，向下变位者为正，mm； θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°； E —— 弹性模量，Gpa； I —— 截面的轴惯性矩，m^4； ξ ＝x/l，α ＝a/l，β =b/l，γ =c/l 6). 悬臂梁六
q —— 均布载荷，N； R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N； M —— 弯矩，使截面上部受压，下部受拉者为正，Nm； Q —— 剪力，对邻近截面所产生的力矩沿顺时针方向者为正，N； f —— 挠度，向下变位者为正，mm； θ —— 转角，顺时针方向旋转者为正，°； E —— 弹性模量，Gpa； I —— 截面的轴惯性矩，m^4； ξ ＝x/l，α ＝a/l，β =b/l，γ =c/l
7). 悬臂梁七
q —— 均布载荷，N； R —— 支座反力，作用方向向上者为正，N； M —— 弯矩，使截面上
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