Определение крутящего момента и подбор толщины обшивки крыла
Обшивка крыла в общем случае работает на кручение и растяжение - сжатие. Подбор толщины обшивки δобш производится по наибольшему крутящему моменту, который возникает в расчетных случаях В и С по формуле Бредта:
(8)
где - расчетный крутящий момент в рассматриваемом сечении; Ω - площадь контура крыла, работающего на кручение; - разрушающее напряжение материала обшивки, работающего на кручение, сдвиг, кг/мм2. Для определения площади контура, работающего на кручение, вычерчиваем в масштабе профиль расчетного сечения крыла . Работающим на кручение считается контур от носка сечения (или от первого лонжерона) до заднего лонжерона (рисунок 4).
Рисунок 4 - Определение контура, работающего на кручение
Положение переднего и заднего лонжеронов выбираем из конструктивных соображений: 30% для переднего и 70% для заднего лонжерона. Площадь контура Ω непосредственно вычисляем по чертежу контура крыла. Вычисление крутящего момента Расчет крутящего момента в рассматриваемом сечении проводим в зависимости от моментных характеристик профиля крыла. Для симметричного профиля крыла наибольший крутящий момент возникает для расчетного случая В (полет с отклоненными элевонами). Для определения крутящего момента в сечении необходимо рассчитать погонный крутящий момент по размаху крыла. Погонный крутящий момент в случае В определяется по формуле (без учета агрегатов или грузов, расположенных на крыле):
, (9)
где и - координаты центра масс и центра жесткости сечения, в проектировочном расчете они выбираются по статистике; - координата центра давления сечения крыла; - воздушная аэродинамическая нагрузка в сечении крыла; - распределенная инерционная нагрузка от веса крыла. Относительные координаты центров тяжести и жесткости выбираем по статистике:
; .
Принимаем ; . Сжимаемость воздушного потока при полете самолета влияет на положение центра давления Хд. Учет сжимаемости воздуха на положение центра давления на дозвуковых скоростях полета производится за счет поправочного коэффициента
, (10)
Коэффициент определяется по специальный графикам, прилагаемым в Нормах Прочности, а величина определяется как абсолютная величина тангенса угла наклона моментной кривой к оси .
Величина , где коэффициент определяется либо по специальному графику, либо по формуле:
, (11)
где М - число Маха.
где а – скорость звука, при Н = 3000 м; а = 328,56 м/с. . оэффициент определяем в зависимости от отношения хорды элевона к хорде крыла по формулам:
; (12)
; .
Значение производной берется с графика в Нормах Прочности. Отношение = - добавка, которая учитывает угол отклонения элевонов, и определяется по плановой проекции крыла.
Положение относительной координаты центра давления для дозвуковых самолетов, в частности «Су-26», по статистическим данным выбираем равным 0,26. В случае В коэффициент подъемной силы сечения принимается равным коэффициенту подъемной силы крыла .
; , (13)
где qтах тах – максимально допустимый скоростной напор; nэ тах - максимальная эксплуатационная перегрузка; V2тах – максимальная скорость полета самолета; - массовая плотность воздуха на уровне земли; Gсам – взлетный вес самолета. Распределение воздушной и массовой нагрузок по размаху крыла в проектировочном расчете производится пропорционально хордам крыла:
; , (14)
где коэффициент безопасности . Массовыми нагрузками крыла по сравнению с аэродинамическими нагрузками при проектировочном расчете пренебрегают. Вычисление крутящих моментов и проводят по формуле (15) методом табличного интегрирования (таблица 8). Таблица 8 Расчет крутящих моментов
В сечениях, где проходит элерон, получаются двойные значения и . Используя формулу Бредта, проводим расчет погонного крутящего момента в каждом сечении. Интегрируя таблично погонный крутящий момент, получаем значения крутящего момента в каждом сечении:
(15)
По результатам интегрирования строим эпюру распределения крутящего момента по размаху крыла, с которой снимаем значение в рассматриваемом сечении для определения толщины обшивки. Погонный крутящий момент определяется следующим образом: - для сечений, не проходящих через элерон
; (16)
- для сечений, проходящих через элерон
; (17)
Затем по справочнику находим предел прочности на растяжение материала обшивки (алюминиевые сплавы имеют предел прочности = 40 - 42 кг/мм2 в зависимости от марки материала и его термообработки), принимаем 42 кг/мм2. Разрушающее касательное напряжение для обшивки принимается
кг/мм2
Рассчитав величины ; ; , находим толщину обшивки: мм Полученное значение толщины обшивки округляем до ближайшей большей стандартной толщины листового материала согласно таблицы 9[1]: принимаем 0,5 мм.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (228)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |