10. Проектирование верхних панелей крыла.

Рис.1. Нагрузки, возникающие в элементах крыла

Рассмотрим работу отсека крыла. От действия изгибающего момента М в элементах верхней и нижней панелей крыла могут возникнуть осевые усилия. Сумма этих осевых усилий на плече Нср создает пару сил, уравновешивающую момент в сечении.

Принимаем, что где Н1 и H2 — соответственно расстояния между центрами тяжести поясов первого и второго лонжеронов. Определяем силы, действующие на верхнюю и нижнюю панели Ищем потребные редуцированные площади панелей, способные воспринимать действующие осевые силы: где Fр — редуцированная площадь сжатой панели; — критическое напряжение сжатого пояса. Сечение сжатого пояса выбираем из условия:

где — напряжение местной потери устойчивости поясом.

Вводим коэффициент æ, характеризующий долю момента, воспринимаемого поясами: , где — суммарная площадь поясов лонжерона сжатой или растянутой панелей.

В зависимости от значений æ, меняется несущая способность лонжеронов: æ = 0 ... 1.Задавшись æ, определяем суммарные площади поясов и рас­пределяем их между поясами пропорционально высотам:

Определяем параметры панели.

Для сжатой панели вводим понятие приведенной толщины обшивки:

, где φ_стр – редукционный коэф. стрингера.

Эта толщина распределяется между обшивкой и стрингерами: ; ,здесь t _-- и f _-- - шаг и площадь сжатых стрингеров; φ₀ – редукционный коэф. обшивки. Тогда принимаем:

;тогда φ_стр=0,7...0,9.

Пусть t _--=100...150 мм (для кессонного крыла будем принимать наименьшее значение), а толщина сжатой обшивки , где первое значение соответствует толщине обшивки, потребной для восприятия крутящего момента, действующего в сечении крыла, второе значение получается из условия , т.е. φ₀=1; при толщина обшивки будет наибольшей.

Определяем .

По справочнику подбираем стрингер найденного сечения f _--; там же выписываем его момент инерции J и радиус инерции i. Зная расстояние между нервюрами l, рассчитываем гибкость , по графикам в справочнике находим при заданной гибкости. Если не соответствует принятому, повторяем расчет, изменяя t – или задаваясь другим значением при определении параметров панели.

11. Проектирование нижних панелей крыла.

Рис.1. Нагрузки, возникающие в элементах крыла

Рассмотрим работу отсека крыла. От действия изгибающего момента М в элементах верхней и нижней панелей крыла могут возникнуть осевые усилия. Сумма этих осевых усилий на плече Нср создает пару сил, уравновешивающую момент в сечении.

Принимаем, что где Н1 и H2 — соответственно расстояния между центрами тяжести поясов первого и второго лонжеронов. Определяем силы, действующие на верхнюю и нижнюю панели Ищем потребные редуцированные площади панелей, способные воспринимать действующие осевые силы: для растянутого пояса принимаем = .

Тогда после подстановки значений N и . в выражение для Fp имеем: где Fp+ — редуцированная площадь растянутой панели; коэф­фициент 0,9 учитывает ослабление сечения отверстиями под заклепки.

Вводим коэффициент æ, характеризующий долю момента, воспринимаемого поясами: , где F — суммарная площадь поясов лонжерона сжатой или растянутой панелей.

В зависимости от значений æ, меняется несущая способность лонжеронов: æ = 0 ... 1.

Задавшись æ, определяем суммарные площади поясов и рас­пределяем их между поясами пропорционально высотам:

Определяем параметры панели.

Для растянутой панели

.

Если (где Е – модуль упругости), принимаем для ; для . Принимаем . Находим по справочнику стрингер заданной площади .