Сделай Сам Свою Работу на 5

Проектировочный расчет стенки лонжерона крыла





Опираясь на теоретический материал, изложенный в [2], определение основных геометрических параметров стенки с подкрепляющими ее стойками проводим в такой последовательности:

  1. Находим положение центров тяжести верхнего и нижнего поясов. Расстояние между ними определяет эффективную высоту балки hэф.
  2. Определяем параметр нагрузки на балку .
  3. По графической зависимости [2, стр. 49, рис. 5.4] находим τп – максимальное полезное напряжение сдвига, которое можно получить при данном параметре нагрузки в случае равнопрочной конструкции (стенка и стойки разрушаются одновременно).
  4. По графической зависимости [2, стр. 49, рис. 5.5] определяем отношение, на основе которого определяем минимально потребную толщину стенки. При этом надо помнить, что [2, стр. 49, рис. 5.5] дает фактическую толщину стенки без учета допуска. Следует обратить особое внимание на то, что листы из материалов Д16Т и В95Т, используемые для изготовления стенок, выпускают с минусовыми допусками. Так, при номинальной толщине листа Д16Тл2,0 фактическая толщина листа может оказаться 1,83 мм. Такие издержки толщины не компенсируются повышенным по отношению к номиналу значением предела прочности σв листов. Испытания показывают, что листы Д16Т имеют предел прочности σв = 440 ÷ 450 МПа, что составляет в среднем +3,5% от номинального значения, равного 435 МПа, а проигрыш на толщине листа достигает 9%. Поэтому, определив по рис. 5.5 минимально потребную толщину стенки, следует выбрать по нормалям лист с учетом минусового допуска.
  5. По графической зависимости [2, стр. 49, рис. 5.6] находим отношение , а по нему – оптимальный шаг, стоек.
  6. По графической зависимости [2, стр. 50, рис. 5.7] определяем оптимальное значение относительной затраты материала стойки на стенку , а по ней – потребную минимальную площадь сечения стойки:
, (21)
  1. По графической зависимости [2, стр. 50, рис. 5.8] находим оптимальное значение отношения толщины лапки стойки к толщине стенки и определяем потребное значение толщины лапки, прикрепленной к стенке δст. Толщина полки стойки, перпендикулярной к стенке, должна быть .
  2. Зная потребные площадь стойки Fст и толщины ее полок , выбираем нормаль профиля. Как показывают расчеты и эксперименты для стенок, работающих на сдвиг, наиболее эффективны стойки уголкового сечения, например профили типа Д16Т Пр111 или Д16Т Пр100. Если стенка работает в условиях давления со стороны топлива, то, очевидно, вначале необходимо определить потребный момент инерции стойки, а потом выбрать окончательно необходимую нормаль. Нормализованные профили, используемые для стоек в стенках лонжеронов, а также их механические характеристики представлены в [2, табл. П1 -П8]. Заметим, что на выбор типа профиля влияют также технологические конструктивные и другие требования.
  3. После того, как окончательно выбрана нормаль стойки, следует определить фактический шаг стоек:
, (22)

Такой выбор параметров балки обеспечивает стойку с приемлемым моментом инерции. Для исключения возможности выбора стойки с заниженным моментом инерции следует пользоваться графиком [2, стр. 50, рис. 5.9, на котором показана приблизительная зависимость отношения эффективной высоты стенки к радиусу инерции стойки от коэффициента напряженности. Как отмечалось ранее, приведенные зависимости для определения толщины стенки и параметров стойки получены из условия, что стенка и стойка разрушаются одновременно. Однако в ряде случаев, учитывая комплекс конструктивных и технологических ограничений, приходится использовать (в особенности в концевых сечениях лонжеронов, в слабо нагруженных нервюрах, т.е. при малой величине коэффициента напряженности ) стойки с увеличенной площадью . Следовательно, возникает необходимость оптимизировать соотношение . Таким образом, необходимо уменьшить толщину стенки , т.е. допустить потерю ее устойчивости путем увеличения напряжений, действующих непосредственно в стенке :







, (23)

Возможные пределы увеличения показаны графике [2, стр. 53, рис. 5.10]. С учетом этих данных алгоритм уточнения толщины стенки может быть представлен в следующем виде:

а) по величине коэффициента напряжённости с помощью графической зависимости [2, стр. 53, рис. 5.10] определяем для стенки, теряющей устойчивость;

б) по выражению (23) определяем уточнённую толщину стенки .

Результаты расчётов по пунктам вышеизложенного алгоритма приведены в виде таблицы Таблица 3.

Таблица 3 – Результаты расчета геометрических параметров стенки и стойки
№ п/п Расчётная зависимость или шаг алгоритма Результаты расчёта
Сечение №1 Сечение №2 Сечение №3 Сечение №4 Сечение №5 Размерность
Эффективная высота балки hэф           мм
Материал стенки            
параметр нагрузки на балку          
Максимальное полезное напряжение сдвига τп           Па
Отношение          
Минимальная потребную толщина стенки δс           мм
Лист для изготовления стенки          
Отношение          
Шаг стоек t           мм
Оптимальное значение относительной затраты материала стойки на стенку          
Потребная минимальная площадь сечения стойки           мм2
Оптимальное значение отношения толщины лапки стойки к толщине стенки          
Толщина полки стойки δст           мм
Толщина стенки стойки           мм
Профиль стойки          
Фактическая толщина полки стойки δст           мм
Фактическая толщина стенки стойки           мм
Фактическая площадь стойки           мм2
Фактический шаг стоек           мм

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.