4. 2 Проверочный расчет ригеля центральной части фюзеляжа

4.2.1 Определение внутренних силовых факторов

Ригель представляет собой балку, работающую на изгиб. На рисунке 24 показана расчетная схема ригеля, представляющая из себя двухопорную балку, нагруженную сосредоточенными силами.

Рисунок 24 – Расчетная схема ригеля

В опорах А и В возникают реакции R_A и R_В, направленные в противоположную сторону от направления приложенной нагрузки.

Анализ внутренних сил начинается с определения системы внешних сил. В нашем случае необходимо определить реакции опор. Из условия равновесия определяем реакции:

где

– реакция возникающая в опоре А; [кН];

– сосредоточенная сила; [кН/м];

=2600 – длина ригеля;[м].

где

– реакция возникающая в опоре В; [кН].

Примем длину ригеля равную от диаметра фюзеляжа, т.е. .

Подставив в формулу диаметр фюзеляжа получим

мм.

Подставляя значения в формулы для нахождения реакций получим

;

Подставляя известные значения получим, что сумма моментов всех сил относительно точки С равна нулю, следовательно, реакции определены верно.

Определим значения внутренних силовых факторов, а именно поперечной силы Q и изгибающего момента М, и постоим их эпюры.

На расстоянии z от левой опоры проведем сечение и разделим балку мысленно на две части, в сечении необходимо приложить силу Q и момент М_изг (рисунок 25). Эти силовые факторы определяются из условий равновесия одной из частей балки.

Рисунок 25 –Внутренние силовые факторы

Поперечная сила будет равна

где

z – расстояние от опоры А до сечения, ; [м].

Изгибающий момент будет равен

Подставляя в формулы значения равные , и полученные значения занесем в таблицу 5.

Таблица 5 – Значения внутренних силовых факторов (1 участок)

z	0	/2
Q, кН	23,4	23,4	23,4
, кН·м	0	4,68	9,36

Определим значения Q и М во втором участке:

Рисунок 26 – внутренние силовые факторы на 2 участке

Таблица 6 – Значения внутренних силовых факторов (2 участок)

z	0	/2
Q, кН	10,4	10,4	10,4
, кН·м	9,36	13,52	17,68

Таким же образом определяем значения внутренних силовых факторов для остальных участков.

Таблица 7 – Значения внутренних силовых факторов (3,4,5 участки)

3 участок 4 участок 5 участок

z	0	/2		0	/2		0	/2
Q, кН	0	0	0	10,4	10,4	10,4	23,4	23,4	23,4
, кН·м	17,68	17,68	17,68	17,68	13,52	9,36	9,36	4,68	0

При помощи полученных значений строим эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.

Рисунок 27 – Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов