Транспорт: история и современность

Определение напряжений в сечениях крыла

Страница 1

Критерием работоспособности конструкции (крыла, фюзеляжа или др.), т.е. близости ее к состоянию разрушения или необратимых деформаций, является величина напряжений, возникающих в силовых элементах конструкции от действия на неё эксплуатационных нагрузок: изгибающего, крутящего моментов и поперечной силы.

Сечение крыла необходимо схематизировать в соответствии с реальным расположением силовых элементов: силовой частью сечения крыла является межлонжеронная часть, длина и высота которой равны:

где

где - длина межлонжеронной части;

- высота межлонжеронной части.

Рис.6.1. Напряжения в силовых элементах сечения крыла, возникающие от внешних сил и моментов

Крыло является тонкостенной замкнутой конструкцией, основные силовые элементы которой сосредоточены в верхней и нижней панелях (обшивка, стрингеры, полки лонжеронов). При изгибе, например, вверх (от аэродинамических сил) верхняя панель сжимается, нижняя растягивается, то есть обе работают на нормальные напряжения; при этом изгибающий момент трансформируется в пару сил:

где - площадь верхней панели крыла, - площадь нижней панели крыла,

- величина изгибающего момента, взятая из эпюры для данного сечения.

Крутящий момент в тонкостенном однозамкнутом контуре создает касательные напряжения, обратно пропорциональные толщине стенок контура:

где – площадь замкнутого контура поперечного сечения,

- величина общего крутящего момента, взятая из эпюры для данного сечения.

Можно приближенно считать, что поперечную силу воспринимают две вертикальные стенки лонжеронов, причем передняя стенка воспринимает 70% поперечной силы сечения (расположена ближе к ц.ж.), а задняя 30% . Примем допущение, что по высоте стенки постоянны. Касательные напряжения в сечении найдем из формул:

где - величина поперечной силы, взятая из эпюры для данного сечения.

Т.к. действуют по всему замкнутому контуру, а - только по стенкам лонжеронов, то в стенках лонжеронов их величины суммируются (с учетом знаков):

Теперь проведем расчет напряжений в сечении с максимальным крутящим моментом. Т.к. максимум приходится на опору (бортовую нервюру правой консоли)

Федеральная система обеспечения защиты гражданской авиации от актов незаконного вмешательства
§ во всех аэропортах, авиакомпаниях и предприятиях ГА, деятельность которых связана с обеспечением АБ, разработаны Программы обеспечения авиационной безопасности: § во всех аэропортах и авиакомпаниях России созданы и постоянно совершенствуют свою деятельность службы АБ, насчитывающие свыше 12 тысяч ...

Проект рельсовой колеи
В качестве экипажа, для которого определяется оптимальная и минимальная ширина колеи, принимается электровоз ВЛ-60, имеющий трехосные тележки с жесткой базой L = 4600мм, поперечные разбеги осей ή1=1,0 и ή2 = 15,5 , r колеса-62,5 см = 625 мм. В соответствии с заданием радиус кривой R=660 м ...

Определение себестоимости изделия проектируемой конструкции
Разработка конструкций машин, аппаратов, приборов является едва ли не самым сложным и ответственным этапом всего процесса создания, производства и эксплуатации новой техники. Трудным является не сам по себе поиск новых конструкторско-технологических решений, а поиск и выбор наиболее эффективного ре ...