3.11.1 Первый вариант конструкции
Толщина обшивки – 1мм.
Рисунок 3.5 – Деформированное состояние модели
K = -0,138
K – это коэффициент, на который нужно умножать усилия, то есть силы, давления и, в числе прочего, перемещения, приложенные к изделию (все пропорционально в предположении линейной зависимости), для того чтобы получить истинную величину нагрузки потери устойчивости для данной формы конструкции.
В таблице 3.1 подробно комментируются состояния, прогнозируемые в зависимости от величины k.
Таблица 3.1 – Состояния, прогнозируемые в зависимости от величины K
K |
Потеря устойчивости |
Комментарий |
1<K
|
Не прогнозируется
|
Нагрузки меньше, чем те, при которых происходит потеря устойчивости. |
0<K<1 |
Прогнозируется |
Нагрузки превышают критические. |
K=1 |
Прогнозируется |
Нагрузки в точности равны критическим. |
K=-1
|
Не прогнозируется
|
Потеря устойчивости произойдет, если изменить знак нагрузок (как правило, вместо растягивающих приложить сжимающие). После этого нагрузки станут равны критическим. |
-1<K<0
|
Не прогнозируется
|
Потеря устойчивости произойдет, если изменить знак нагрузок. |
K<-1
|
Не прогнозируется
|
Потери устойчивости не будет, даже если изменить знак нагрузок. |
K=-0,138 принадлежит интервалу -1<K<0, т.е. потеря устойчивости произойдет, если поменять знак нагрузок.
3.11.2 Второй вариант конструкции
Толщина обшивки – 2мм.
Рисунок 3.6 – Деформированное состояние модели
K=-0,848 принадлежит интервалу -1<K<0, т.е. потеря устойчивости произойдет, если поменять знак нагрузок.
3.11.3 Третий вариант конструкции
Толщина обшивки в корневой и средней части – 1мм, а в концевой – 2мм.
Рисунок 3.7 – Деформированное состояние модели
K=-0,138 принадлежит интервалу -1<K<0, т.е. потеря устойчивости произойдет, если поменять знак нагрузок.
3.12 Статический расчет
Analysis→ Static→ Run Static Analysis – запуск на счет статического анализа.
3.13 Вывод результатов статического расчета
Results→ Plot→ Deformed Shape – построение диаграммы деформированного состояния.
Results→ Plot→ Animate – построение анимации.
Results→ Plot→ Displacement – построение диаграммы перемещений.
Results→ Plot→ Stress – построение диаграммы напряженного состояния.
Control→ Select→ by Reference – вывод результатов для отдельных элементов.
Results→ Plot→ Stress – построение диаграммы напряженного состояния.
3.13.1 Первый вариант конструкции
Толщина обшивки – 1мм.
Рисунок 3.8 –Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа
Критерий максимального напряжения по Мизесу основывается на теории Мизес-Xенки, также известной как теория энергии формоизменения.
Напряжение по Мизесу, выраженное через главные напряжения:
(3.1)
Теория утверждает, что пластический материал начинает повреждаться в местаx, где напряжение по Мизесу становится равным предельному напряжению. В большинстве случаев, предел текучести используется в качестве предельного напряжения. Сравним напряжения по Мизису в регулярной зоне с пределом текучести:
то есть напряжения по Мизесу не превышают предел текучести.
Рисунок 3.9 – Результирующие перемещения, мм
Вывод массы
Control → Measure → Find Mass Property – вывод массы
m = 4,18 кг
Вывод результатов расчета для элементов консоли крыла
Пояса лонжеронов
Рисунок 3.10 –Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа
Стенки лонжеронов
Рисунок 3.11 –Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа
Нервюры
Рисунок 3.12 –Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа
Обшивка
Рисунок 3.13 –Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа
В связи с получением большиx перемещений при статическом расчете, увеличиваем толщину обшивки. Задаем толщину обшивки, равной 2 мм, и производим расчет.