Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

Кафедра прочности летательных аппаратов

Пояснительная записка к курсовой работе по прочности ”Расчет на прочность элементов конструкции самолета”

Выполнил: студент группы 1401 Дадасов А.В. Проверил: Тарасов Ю.Л.

Самара 2010

ЗАДАНИЕ

Л 1

ЗАДАНИЕ

Л 2

ЗАДАНИЕ

Л 3

ЗАДАНИЕ

Л 4

ЗАДАНИЕ

Л 5

Реферат

Курсовая работа: стр., табл., рис., 4 ист.

СИЛОВАЯ СХЕМА КРЫЛА, ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩАЯ СИЛА, ИЗГИБАЮЩИЙ МОМЕНТ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, ПОГОННАЯ НАГРУЗКА, ПОЯСА ЛОНЖЕРОНОВ, СТРИГЕРЫ, ОБШИВКА, НОРМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, ПОГОННАЯ КАСАТЕЛЬНАЯ СИЛА, КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ПРОЧНОСТИ, АМОРТИЗАЦИОННАЯ СТОЙКА, ФУНКЦИЯ ТРЕНИЯ, ХОД ПОРШНЯ, УРАВНОАЕШИВАЮЩАЯ НАГРУЗКА, МАНЕВРЕННАЯ НАГРУЗКА, ВТОРАЯ МАНЕВРЕННАЯ НАГРУЗКА, УРАВНОВЕШИВАНИЕ САМОЛЕТА, НЕСИММЕТРИЧНОЕ НАГРУЖЕНИЕ.

Выполнен расчет геометрических параметров крыла, определена погонная нагрузка, построены эпюры перерезывающей силы, изгибающего и крутящего моментов. Выбрана силовая схема крыла. Для расчетного сечения крыла подобраны сечения основных элементов силовой схемы крыла: площади сечений поясов лонжеронов, площади сечений стрингеров, толщины стенок лонжеронов, толщина обшивки. Произведен поверочный расчет сечения крыла, произведена оценка прочности. Произведен расчет параметров амортизации главной опоры самолета. Определены параметры сечения основных силовых элементов стойки. Оценена прочность. Определены нагрузки на горизонтальное и вертикальное оперение, произведено динамическое уравновешивание самолета. Подобраны параметры сечения фюзеляжа. Произведена оценка прочности.

Содержание

реферат 7

содержание 8

введение 10

Основная часть 11

1. Определение геометрии сечений основных силовых элементов конструкции крыла 11

1.1 Геометрические параметры крыла 11

1.2.1 Построение эпюр погонных нагрузок, перерезывающих сил и изгибающих моментов для нестреловидного крыла большого удлинения 13

1.2.2 Построение эпюр крутящих моментов 15

1.3 Выбор силовой схемы крыла 22

1.4 Подбор сечений элементов силовой схемы крыла 22

2. поверочный расчет крыла 31

2.1 Определение нагрузок, действующих на крыло 31

2.3 Определение нормальных напряжений в сечении прямого крыла методом редукционных коэффициентов 37

2.3 Определение касательных напряжений при простом изгибе крыла 42

2.6 Определение координат центра жесткости сечения 51

2.7 Определение крутящего момента относительно центра жесткости сечения крыла 51

2.8 Определение касательных напряжений при свободном кручении крыла 53

3. Оценка прочности силовых элементов сечения крыла 56

4. Расчет шасси 61

4.1 Исходные данные для расчета шасси 61

4.1.1 Схема расположения шасси на самолете и амортизатора на стойке 61

4.2 Подбор параметров амортизационной системы 61

4.2.1 Подбор колес 61

4.2.2 Подбор параметров жидкостно-газовой амортизации 63

4.3 Расчет шасси на прочность 71

4.3.1. Определение усилий в основных силовых элементах 71

4.3.2 Подбор сечения штока 80

4.3.3 Подбор сечения цилиндра 80

4.3.4 Подбор сечения полуосей 82

4.3.5 Подбор сечения рамы тележки 82

4.3.6 Подбор сечения траверсы 83

5. Расчет фюзеляжа 84

5.1 Определение внешних нагрузок на фюзеляж от оперения 84

5.1.1 Уравновешивающие нагрузки горизонтального оперения 84

5.1.2 Маневренные нагрузки на горизонтальное оперение 85

5.1.3 Нагрузка на горизонтальное оперение при полете в неспокойном воздухе 86

5.1.4 Несимметричное нагружение горизонтального оперения 86

5.1.5 Определение внешних нагрузок на вертикальное оперение 87

5.1.6 Одновременное нагружение горизонтального и вертикального оперения 88

5.2 Уравновешивание самолета в вертикальной плоскости 88

5.2.1 Действие на горизонтальное оперение уравновешивающей нагрузки 88

5.2.2 Действие на горизонтальное оперение уравновешивающей и маневренной нагрузки 89

5.2.3 Действие на горизонтальное оперение второй маневренной нагрузки 91

5.3 Уравновешивание самолета в плоскости, перпендикулярной плоскости симметрии самолета 92

5.4 Построение эпюр перерезывающих сил, изгибающих и крутящих моментов для фюзеляжа 93

5.5 Подбор сечений силовых элементов фюзеляжа 96

5.5.1 Определение толщины обшивки хвостовой части фюзеляжа 97

5.5.2 Подбор элементов продольного набора 98

5.6 Оценка прочности элементов сечения фюзеляжа 100

заключение 102

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 103

введение

В данной курсовой работе требуется рассмотреть методы расчёта прочности элементов конструкции летательного аппарата с использованием ЭВМ. Целью данной курсовой работы является приобретение практических навыков в проведении прочностных расчётов элементов конструкции самолета, и закрепить умение эффективно использовать разработанные для ЭВМ программы по расчёту самолёта на прочность.

Основная часть

1. Определение геометрии сечений основных силовых элементов конструкции крыла

1.1 Геометрические параметры крыла

По чертежу самолета определим геометрические параметры крыла. Крыло имеет излома стреловидности по передней и задней кромкам. Приведем его к эквивалентному по площади крылу без излома стреловидности.

Площадь крыла ;

размах ;

корневая хорда

концевая хорда .

Удлинение крыла .

Сужение .

Для определения хорды и толщины крыла в произвольном сечении крыла z воспользуемся выражениями:

;

;

.

Имея значения и в расчетном сечении, построим профиль крыла.

;

;

.

Ординаты и определятся из выражений:

;

.

Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Ординаты профиля

х̄	0	1,25	2,5	5	10	15	20	30	40	50	60	70	80	90	100
ȳв	0	15,5	25,3	32,4	45,9	55	60,9	65,8	63,8	57	46,4	34	21,3	10,3	0
ȳн	0	-12,8	-16,9	-22	-27,8	-30,8	-32,8	-34	-34	-32	-29,1	-24,4	-18,7	-11	0
х̄, мм	0	40,45	80,9	161,8	323,6	485,4	647,2	970,8	1294,4	1618	1941,6	2265,2	2588,8	2912,4	3236
ув, мм	0	55,8	91,08	116,64	165,24	198	219,24	236,88	229,68	205,2	167,04	122,4	76,68	37,08	0
ун, мм	0	-46,08	-60,84	-79,2	-100,08	-110,88	-118,08	-122,4	-122,4	-115,2	-104,76	-87,84	-67,32	-39,6	0

По полученным результатам построим профиль крыла в расчетном сечении – Рисунок 1.

Рисунок 1 - Профиль крыла в расчетном сечении.