3.13.2 Второй вариант конструкции

Толщина обшивки – 2мм.

В результате получим такую диаграмму напряженного состояния:

Рисунок 3.14 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

В результате получим такую диаграмму перемещений:

Рисунок 3.15 – Результирующие перемещения, мм

Вывод массы

Control → Measure → Find Mass Property – вывод массы

m = 7,31 кг

В результате расчета уменьшились максимальные напряжения с 433 МПа до 318 МПа и максимальные перемещения с 32 мм до 15 мм, то есть была увеличена жесткость крыла. Также увеличилась масса крыла с 4,18 кг до 7,31 кг.

Вывод результатов расчета для элементов консоли крыла

1. Пояса лонжеронов

Рисунок 3.16 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

2. Стенки лонжеронов

Рисунок 3.17 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

3. Нервюры

Рисунок 3.18 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

4. Обшивка

Рисунок 3.19 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

В результате расчета уменьшились максимальные напряжения и перемещения в поясаx и стенкаx лонжеронов, в нервюраx и в обшивке, то есть увеличилась жесткость крыла.

Во втором варианте конструкции мы получили большую массу m = 7,31 кг, а основной задачей расчета является получение минимальной массы, потому проведем третий расчетный случай, увеличив обшивку только в концевой части консоли крыла. Принимаем толщину обшивки в корневой и средней части равной 1 мм, а в концевой равной 2 мм, и производим расчет.

3.13.3 Третий вариант конструкции

Толщина обшивки в корневой и средней части – 1мм, а в концевой – 2мм.

В результате получим такую диаграмму напряженного состояния:

Рисунок 3.20 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

В результате получим такую диаграмму перемещений:

Рисунок 3.21 – Результирующие перемещения, мм

Вывод массы

Control → Measure → Find Mass Property – вывод массы

m = 4,9 кг

По сравнению с первым вариантом конструкции максимальные напряжения уменьшились с 433,45 МПа до 429,9 МПа, а максимальные перемещения уменьшились с 32 мм до 23 мм, вследствие чего была увеличена жесткость крыла. Масса при этом увеличилась незначительно, с 4,18 кг до 4,9 кг.

Вывод результатов расчета для элементов консоли крыла

1. Пояса лонжеронов

Рисунок 3.22 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

2. Стенки лонжеронов

Рисунок 3.23 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

3. Нервюры

Рисунок 3.24 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

4. Обшивка

Рисунок 3.25 – Эквивалентные напряжения, приведенные по Мизесу, МПа

В результате третьего варианта конструкции по сравнению с первым вариантом конструкции уменьшились максимальные напряжения и перемещения в поясаx и стенкаx лонжеронов, в нервюраx и в обшивке, то есть увеличилась жесткость крыла, а по сравнению со вторым увеличились.

Масса крыла по сравнению с первым вариантом конструкции увеличилась на 0,7 кг, а по сравнению со вторым вариантом конструкции уменьшилась на 2,4 кг.

Сведем все результаты первого, второго и третьего вариантов конструкции в таблицу 3.2.

Построим графики зависимости массы конструкции, максимальных напряжений и перемещений от варианта конструкции.

Таблица 3.2 – Результаты расчетов первого, второго и третьего вариантов конструкции

№ варианта конструкции	Максимальные напряжения, , МПа					Максимальные перемещения , мм	Масса конструкции, кг	K
		пояса лонжеронов	стенки лонжеронов	нервюры	обшивка
Первый вариант конструкции (толщина обшивки – 1 мм)	792,68	792,68	473,33	290,58	491,49	32	4,18	-0,1389
Второй вариант конструкции (толщина обшивки – 2 мм)	627,84	627,84	402,72	382,62	394,05	15	7,31	-0,848
Третий вариант конструкции (толщина обшивки в корневой и средней части– 1 мм, а в концевой – 2 мм)	789,66	789,66	478,08	287,01	485,54	23	4,9	-0,1384

Рисунок 3.26 – График зависимости массы конструкции от варианта конструкции

Рисунок 3.27 – График зависимости максимальных перемещений от варианта конструкции

Рисунок 3.28 – График зависимости максимальных напряжений от варианта конструкции

Рисунок 3.29 – График зависимости максимальных напряжений в поясах лонжеронов от варианта конструкции

Рисунок 3.30 – График зависимости максимальных напряжений в стенках лонжеронов от варианта конструкции

Рисунок 3.31 – График зависимости максимальных напряжений в нервюрах от варианта конструкции

Рисунок 3.32 – График зависимости максимальных напряжений в обшивке от варианта конструкции