2.6 Проверка правильности построения эпюр нагрузок по крылу.
Для
проверки правильности эпюры
используем
формулу :
Найдем погрешность вычислений:
Полученную погрешность можно считать приемлемой.
Для
проверки правильности эпюры
используем
соотношение (2.24). Следовательно значение
должно быть равно площади эпюры
.
Вычисляем приближенно указанную площадь, для чего считаем эпюру условно делим на 3 участка: (0;0,12), (0,12; 0,42), (0,42 ; 1). На каждом участке считаем эпюру прямолинейной. Это дает:
Найдем погрешность вычислений:
.
Полученную погрешность можно считать приемлемой.
2.7 Подбор сечений силовых элементов в проектировочном сечении крыла по условию статики.
2.7.1 Расположение лонжеронов.
Лонжероны
расположим следующим образом: передний
на расстоянии 15% хорды от носка крыла,
задний – 70% (рис. 2.11). В расчетах будет
рассматриваться расчетное сечение
крыла (
справа от подкоса.
Рисунок 2.13 – Расположение лонжеронов.
2.7.2 Выбор материалов
Все металлические силовые элементы сделаны из сплава Д16Т со следующими механическими характеристиками (табл. 2.5):
Таблица 2.5
Механические характеристики
|
|
|
|
|
440 |
0,72∙10 |
270 |
300 |
0,10 |
2.7.3 Определение нагрузок на панель крыла
При подборе продольных силовых элементов вначале находят усилия, воспринимаемые верхней и нижней половинками поперечного сечения крыла. Среднюю высоту сечения определяем по формуле:
(2.31)
где
– высота профиля в месте расположения
первого лонжерона;
–
высота
профиля в месте расположения второго
лонжерона;
– коэффициент,
учитывающий, что центры тяжести продольных
силовых элементов не лежат на теоретическом
контуре крыла
.
В
рассматриваемом сечении
:
Усилия воспринимаемые верхней и нижней панелями будут равны:
(2.32)
где знак «+» соответствует нижней растянутой панели;
знак«-» верхней сжатой панели.
Полученное значение говорит о том что уровень нагружености очень низкий.
2.7.4 Подбор стенок лонжеронов
Предполагаем, что вся поперечная сила воспринимается стенками лонжеронов. Проверим, не окажутся ли прочными эти стенки, если их толщины равны 1 мм (рис. 2.12). На этом же рисунке показаны высоты лонжеронов. Условие прочности стенок примем в виде
;
(2.33)
где
берется согласно рекомендации учебного
пособия [5]
Рисунок 2.14 – Геометрические параметры стенок
Поскольку
поперечная сила крыла Qy в сечении, где
крепится подкос, имеет разрыв, то берем
большее по модулю значение
Предположим, что вся поперечная сила Qy действует на переднюю стенку лонжерона. Тогда применяем формулу
,
(2.34)
где
- это поперечная сила, действующая на
стенку,
-
площадь поперечного сечения стенки.
что значительно меньше .
Теперь
предположим, что всю поперечную силу
воспримет задний лонжерон. Тогда,
что
также значительно меньше, чем
Запас прочности такой большой, что допущение о том, что носок не воспринимает поперечную силу, не может повлиять на результаты анализа.
Вывод: Стенки лонжеронов толщиной в 1 мм обеспечат прочность в расчетном сечении при восприятии поперечных сил.