4.3 Расчет трех наиболее нагруженных панелей дополнительных напряжений в обшивке и стрингерах.

По результатам поверочного расчета программы OTCEK.EXE, выбираем панели №19, №22, №24.

Напряжения в обшивке вычисляются по формуле:

где – коэффициент коррекции,

- угол наклона гофр (см. рисунок 4.6)

Коэффициент коррекции находится по формуле:

Так как то

Получаем

где

- принимаем из данных программы OTCEK.EXE.

Тогда напряжения в обшивке будут равны

Сжимающие напряжения в стрингере за счет потери устойчивости обшивки от сдвига определяем следующим образом:

где – приведенная площадь сечения стрингера,

где – участок обшивки, примыкающей к стрингеру,

Получаем

Напряжения изгиба в среднем сечении стрингера определяем по формуле:

где – максимальный изгибающий момент,

- момент инерции сечения стрингера относительно оси с учетом прикрепленного к нему участка общивки,

- расстояние от оси , изображенной на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 – К расчету стрингера на изгиб

где – погонная поперечная нагрузка.

Получаем

Найдем момент инерции сечения относительно оси :

где

Получаем

где МПа, где

берем из результатов программы OTCEK.EXE;

если

– критические напряжения для каждой панели.

где

– берем из результатов программы OTCEK.EXE.

Характеристики выбранного профиля, изображенного на рисунке 4.7 равны:

Наибольшие сжимающие напряжения изгиба будут наблюдаются в точке 1, наибольшие растягивающие напряжения наблюдаются в точке 2.

Для выбранных точек имеем:

По рисунке 4.7 видно, что

Момент инерции для панели №16 получим равным

Тогда получаем наибольшие сжимающие и растягивающие напряжения будут равны

Окончательные напряжения в стрингере находим как

Результаты расчетов приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет вторичных напряжений

4.4 Определение запасов прочности наиболее нагруженных силовых элементов

_{Определим запасы прочности основных элементов конструкции. Обшивка находится в условиях плоского напряжённого состояния, и для нее нужно вычислить эквивалентное напряжение} .

Получим

Тогда запас прочности обшивки найдем как:

где – коэффициент, учитывающий ослабление обшивки отверстиями под заклепки, где t = 25 мм – шаг заклепок, d = 2,5 мм- диаметр заклепок.

Значение рассчитывается по формулам раздела 4.2 для данного сечения, а величина посчитана в разделе 4.2.

Для сжатых стрингеров проводится проверка на устойчивость. Общая устойчивость проверяется по напряжениям

где – критическое напряжение общей потери устойчивости для выбранной панели.

Определим запас устойчивости для сжатой полки стрингера:

Определим запас прочности по разрыву для точки 2:

Проверяем заклепки на срез. При этом запас прочности:

,

где – срезывающая сила для данной заклепки;

.

Для заклепок, крепящих обшивку к торцевому шпангоуту:

где t= 25 мм – шаг заклепок.

где –напряжение на срез.

Для заклепок, крепящих обшивку к стрингеру:

Тогда запас прочности для заклепок, крепящих обшивку к стрингеру будет равно

Результаты расчетов представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Определение запасов прочности наиболее нагруженных силовых элементов

	Kзак	σэквi, Мпа	ηобш	σ0кр общ, Мпа	σкр общ, Мпа	(σ I 0 +σ'i), Мпа	ηстр	σкр м, Мпа	η(1)стр
19	0,9	67,77349	5,842993	298,724	217,132	-123,615	1,756515	218,608	1,174845
22	0,9	46,518273	8,512784	298,724	217,132	-172,267	1,260437	218,608	0,96509
24	0,9	26,777578	14,78849	298,724	217,132	-185,523	1,170377	218,608	1,011913
	η(2)стр	P1, Н	P2, Н	P, Н	Pср, Н	ηср	,МПа	,МПа	P1, Н
19	490,938	358,403	646,980	739,6187	1246,820	1,685760	32,349	34,922	-51,46
22	6,541567	218,3356	420,160	473,5028	1246,82	2,6331834	21,008	25,275	-85,34
24	3,728106	112,9015	232,64	258,5887	1246,82	4,821632	11,632	16,418	-95,72
	σθi, Мпа	σθi-1, Мпа	P2, Н	P, Н	ηср
19	25,87	24,24	32,51877	60,87365	20,482
22	21,94	24,53	-51,8993	99,88219	12,483
24	14,13	18,74	-92,2378	132,9291	9,379