
- •1. Концепции и принципы проектирования агрегатов самолетов и вертолетов
- •2. Особенности и проблемы проектирования агрегатов самолетов и вертолетов
- •3. Основные направления преодоления проблем в проектировании современных самолетов и вертолетов
- •4. Основные тенденции в развитии конструкций агрегатов современных самолетов и вертолетов
- •5. Требования, предъявляемые к проектированию крыльев самолетов и вертолетов
- •6. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы крыла.
- •7. Проектировочный расчет кессонного крыло
- •8. Проектировочный расчет лонжеронного крыла с работающей обшивкой.
- •9. Проектировочный расчет лонжеронного крыла с частично работающей обшивкой.
- •10. Проектирование верхних панелей крыла.
- •11. Проектирование нижних панелей крыла.
- •12. Проектирование носовой части крыла.
- •13. Особенности конструирования крыла в зоне вырезов.
- •14.Выбор оптимального расстояния между нервюрами из условия восприятия крылом изгибающего момента и минимума массы.
- •15.Особенности конструирования стреловидных крыльев.
- •16. Проектирование стыковых узлов кессонных и моноблочных крыльев.
- •17.Особенности компоновки и размещения стоек шасси в стреловидных крыльях.
- •18. Проектирование элеронов.
- •19. Проектирование закрылков.
- •20. Проектирование предкрылков
- •21.Особенности проектирования системы выпуска-уборки закрылков в стреловидных крыльях.
- •22.Вариантное конструирование, его содержание и примеры применения на практике.
- •23.Модификация конструкции, ее сущность и примеры применения на практике.
- •24. Методика оценки эффективности конструктивно-технологических решений при одновременном изменении массы и стоимости агрегата
- •25. Выбор и обоснование геометрических параметров, определение геометрических размеров и нагрузок на горизонтальное оперение самолета.
- •26. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы стабилизатора.
- •27.Требования, предъявляемые к проектированию горизонтальному оперению.
- •28. Проектировочный расчёт стабилизатора кессонной конструкции.
- •29.Проектировочный расчёт стабилизатора с частично работающей обшивкой.
- •3 0. Особенности конструирования цельноповоротного го.
- •31. Особенности проектирования конструкции и установка переставного горизонтального оперения
- •32. Выбор и обоснование геометрических параметров, определение геометрических размеров и нагрузок во
- •33. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы киля.
- •34.Проектировочный расчёт киля лонжеронной конструкции.
- •35. Особенности проектирования панелей киля.
- •36. Конструктивно-прочностные особенности балочных фюзеляжей. Балочные фюзеляжи
- •37. Требования, предъявляемые к проектированию фюзеляжей.
- •38. Выбор и обоснование конструктивно-силовой схемы фюзеляжа
- •Ферменные фюзеляжи
- •Балочные фюзеляжи
- •39. Проектировочный расчет фюзеляжа балочно-стрингерной конструкции
- •43. Особенности конструирования фюзеляжей в зоне вырезов под двери, аварийные и грузовые люки, окна, ниши для шасси и т.П.
- •44. Особенности увязки ксс фюзеляжа с ксс присоединяемых к нему агрегатов (крыла, оперения, шасси).
- •45. Особенности конструирования хвостовой части фюзеляжа транспортных самолетов.
- •46. Требования, предъявляемые к проектированию вертикального оперения
- •47. Особенности назначения крыльев вертолетов и выбора их ксс.
- •48. Особенности назначения, выбора типа конструкции и размещения го вертолета.
- •49. Особенности назначения, выбора типа конструкции и размещения вертикальных оперений вертолетов
- •50. Особенности компоновки и выбора конструктивно-силовых схем фюзеляжей вертолетов
- •51. Особенности нагружения и выбора конструктивно-силовых схем хвостовых балок
- •52. Проектировочный расчет хвостовой балки вертолета.
- •53. Особенности увязки конструктивно-силовой схемы фюзеляжа вертолета с соединяемыми с ним агрегатами и грузами (двигатель, редуктор, несущая система, крыло, хвостовая балка, шасси, подвески и т.Д.)
- •54. Укрупненная блок-схема проектирования агрегатов самолетов и вертолетов с учетом заданного ресурса.
- •55. Способы повышения долговечности
- •56. Способы повышения живучести
- •59.Методика оценки долговечности при случайном нагружении.
- •60.Теория суммирования усталостной повреждаемости при случайном нагружении.
- •61.Выбор критериев оптимизации при проектировании частей самолета.
- •62. Основные задачи проектирования частей самолетов и вертолетов
7. Проектировочный расчет кессонного крыло
Проектировочный расчет проводят для прямого крыла, начиная с некоторого расстояния от места заделки, т. е. без учета ее влияния. (рис. 1). Если форма крыла — стреловидная, его рассчитывают без рассмотрения корневого треугольника
рис.
1
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
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.
Для растянутого 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
— суммарная площадь поясов лонжерона
сжатой или растянутой панелей.
В зависимости от значений æ, меняется
несущая способность лонжеронов: æ = 0
... 1.Значения æ определяем из графика в
зависимости от
(рис.2).
Для кессонного крыла
=3…7
рис.2
Задавшись æ, определяем суммарные
площади поясов и распределяем их
между поясами пропорционально высотам
:
Определяем параметры панелей.
Для сжатой панели вводим понятие
приведенной толщины обшивки:
где
—
редукционный коэффициент стрингера.
Эта толщина распределяется между
обшивкой и стрингерами:
Здесь t_ и f_ — шаг и площадь сжатых
стрингеров;
— редукционный коэффициент обшивки.
Принимаем:
тогда
= 0,7 ... 0.9
Пусть С = 100 ... 150 мм, 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.
=
I; при
толщина обшивки будет наибольшей.
Рис.3.
Нагружение стенок лонжерона крыла
Определяем
Для растянутой панели
Если
(где
Е — модуль упругости), принимаем для
=1;
=
(0,55 ... 0,7)
;
для
= 1,
=
(0,3 ... 0,45)
.
Принимаем t+= t-.
Определяем толщины стенок лонжеронов.
Перерезывающую силу Qi распределяем
между стенками пропорционально жесткости
лонжеронов на изгиб:
;
;
при одинаковых материалах Е = const.
Принимая, что моменты инерции приблизительно
равны квадрату высот, получим
;
;
;
;
;
При
получим
(принимая значение
,
предполагаем, что а этом случае стенка
не будет терять устойчивость). Тогда
;
;
где
— толщина стенки;
—
площадь сечения стенки. Можно проверить
полученные толщины стенок на устойчивость
по их работе на сдвиг по выражению
;
;
,
где
;
а – расстояние между стойками,
подкрепляющими стенку.