图 " () (’+杆的平衡
从图 " () (’（ ,）所示的平面薄壁结构中，取 " (&杆为分离体，它所受的力有 -"&，-&"及 "&。但由于三角形薄板是不受力的，即 "& .，所以轴力沿杆 " (&是不变的，故轴力图为一矩形，如图 " () (’（/）所示。
如取杆 &—’为分离体，它将受到节点力 -’&，-&’及剪流 &’的作用。对于杆中间任一剖面 0(0处的轴力 -1，设该剖面距 &点距离为 1，则由 )2 .可得 (-&’ 3-1 3&’ 1.所以 -1 -&’ (&’ 1（" () ("4） •5•
由于 "为常值，故沿杆 " 的轴力是按直线变化的。当已知杆两端的轴力 %"和 %"后，就可以将两端轴力连一直线求出杆中任一剖面的轴力，如图 & ’ （ (）所示。
如取杆 )为分离体，它所受的力有 %)，%)及 )。杆的轴力为直线变化。但从节点 )的平衡可知 %) *+，所以杆 ，)的轴力图为一三角形，如图 & ’ （ (）所示。
利用杆中内力按直线规律变化的特点，可以方便地计算杆的轴力。例如，从板杆结构中取出一杆 ,-，其受力如图 & ’ )所示。若已知 %, * &&+%（拉力），%-* ’+%（压力），则杆 ,-的轴力图就可方便地画出。同时我们可以建立杆的平衡方
程：
% , . %-* ,-/,- （& ’ &’）
或 %-* ,-/,- % , （& ’ &0）
由此可知，若杆子两端轴力已知，就可求出其上作用的剪流；如果剪流已知，则杆子一端的轴力就可用剪流和另一端的轴力表示。所以一根杆子相当于一个约束。
第四节1薄壁结构的承力特点
为了保证良好的气动外形，就要求飞机有一层刚度较好的表皮，即现在被普遍采用的铝制蒙皮。这种蒙皮再加上横向构件（翼肋和隔框）和纵向构件（大梁、墙、桁条），就可以组成一个承力的结构，称为薄壁结构。薄壁结构不但重量轻而且内部有效空间大，因此已成为飞机的主要结构形式。但是薄壁结构也存在一些特殊的问题，在应用中必须加以注意。
一、薄壁构件的受压特点
从材料力学可知，杆件在受压时，可能会由于发生纵向弯曲而失稳，称之为总体失稳，由欧拉公式可得临界失稳力
"45678
2总临 * 3& /"（& ’ &9）
式中1 3& —
—支持系数，其与杆件两端的支持有关（两端固支，3& *)；一端固支
一端铰支，3& *"；两端铰支，3& *&一端固支一端自由，3& *+:
";）； 5678 ———杆截面的最小惯矩； 4—
—弹性模量； /———杆长。
•9;•
对应于总体失稳的临界应力称为总体失稳临界应力 总临。
总临 " "% （ *+ *,）
)(’)式中 -’(’) ———截面最小惯性半径。( &’薄壁结构的 总临与普通杆件相同。但有时虽未出现总体失稳，却会发生板的局部起皱现象，这就是局部失稳。局部失稳的临界应力为
./ ,"%
总临 （01 ）（ *+ *.）
式中 "为板的支持系数，同样与边的支持有关：三边简支一边自由板， " ./ 23+；四边简支板， " 2/+为板宽， 为板厚。分别代人式（ *+ *.），可得板 的局部失稳，临界应力为
./ 2%
总临
（0 1 ）
板%的局部失稳临界应力为
./ 4+%
%总临 （0 1 ）其中小的 局临就是这根型材的局部失稳临界应力。但当 局临大于材料的比例极限 5时，还要用下式进行修正：
0* 5
局临 0* ./,"%* 0 （ *+ *）
5
其中 0为材料的拉伸极限应力。
应该指出，对薄壁结构来讲，同时存在着总体失稳和局部失稳的可能性，必须将两者中较小的失稳临界应力，作为该结构的临界失稳应力，并以 临表示。
图 *+ *2-变轴力杆
•6+•
二、薄板的剪切稳定性
薄板受剪时，即使板内剪应力 还远未达到剪切极限应力 ，也会出现一种与板边约成 "方向平行皱纹的起皱现象，这就叫做腹板的剪切失稳。从纯剪板的 "方向取出一单元体进行分析，它实际上受到一对拉应力 " %及一对压应力 " &。在 " &作用下薄板很容易失稳而起皱，这时所对应的剪应力就叫做临界
剪应力 临
临 ’ () *+, -（ . ）% （& / 0 / %%）
式中1 + , —
—承剪板的支持系数，对四边简支板，
+ , ’ ) 0 2 ,) 34（5 . ）% （& / 0 / %,）
式中1 5 . —
—矩形板长边与短边之比。
由于薄板的抗拉能力并不比厚板差，也能到抗拉极限强度 " 才断裂。所以它在剪切失稳后，只要四周框架（缘条和支柱）具有抗弯的能力，%就还可以增加，这时的板就好像是很多根沿波纹方向的张线，依靠其拉应力的增加来平衡外载荷的增加。利用这种“斜张线”来受剪的梁就叫做“张力场梁”。
由于板的张力场承载能力比剪切失稳的承载能力大得多，因此张力场梁的腹板就很轻。但是这些斜张力作用在缘条及支柱上，除了有附加的轴力外，还增加了额外的局部弯矩，故必须对缘条和支柱作专门的强度验算。这种张力场腹板一般只用在内部结构中，如大梁腹板、翼肋腹板、隔框腹板等。
三、组合壁板的稳定
所谓组合壁板是指薄板和桁条连接在一起，共同组成的受压件，例如飞机机翼的上壁板就是典型的组合壁板结构。当压力户不大时，桁条和蒙皮的应力是均匀分布的。但当压力加大到蒙皮开始起皱时，更确切些说即平均应力达到蒙皮的临界应力时，它的承载能力就不再增加。但是靠近桁条附近的蒙皮和桁条本身还能继续受力。直到桁条也丧失稳定时，整个组合壁板才算破坏，
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