Учебное пособие 1329

Исчерпывающие указания по корректировке величины

ГПР в случае наличия крутки крыла, отклонения элеронов даются в нормах прочности.

Расчётная погонная аэродинамическая нагрузка стреловидного крыла с учётом влияния на циркуляцию крыла фюзеляжа и мотогондол имеет вид

ГЗАК подсчитывается по специальным кривым, примерный вид которых приведён на рис. 7.

Рис. 7

20

Для определения погонной расчётной аэродинамической нагрузки на треугольное крыло можно пользоваться формулой

GnЭ f

qa S вСЕЧ .

Массовые силы конструкции крыла можно приближённо распределять пропорционально хордам крыла

qКР GКРnЭ f вСЕЧ ,

S

где GКР - вес крыла.

По статистике GКР (0,10 0,13) G.

Массовые силы от топлива, при наличии топлива в крыле, следует распределять в виде погонных нагрузок по участкам, на которых расположены топливные баки.

Нагрузки от собственного веса крыла приложены в центре тяжести. Для упрощения вычислений, положение центра тяжести крыла можно принимать в следующих пределах:

для прямого крыла хТ (0,42 0.45)в;

для стреловидного крыла хТ (0,38 0,42)в;

для треугольного крыла хТ (0,4 0,44)в . Положение центра тяжести топливного бака можно

принять 0,5 вСЕЧ .Б. или совместить его с центром тяжести

крыла.

Массовые нагрузки от сосредоточенных грузов прикладываются в центре масс этих грузов.

Алгебраическое сложение аэродинамических и массовых погонных нагрузок даёт суммарную погонную

Продолжение табл. 4

Г-

ГФ -

qa Нм

qКР Нм

Н м

qT

1.2. Построение расчётных эпюр Qy , MИЗГ и MКР

Исходными данными для расчёта крыла на прочность являются эпюры перерезывающих сил Qy , изгибающих

MИЗГ и крутящих моментов MКР , построенные вдоль

размаха крыла.

При построении эпюр крыло представляют как двухопорную балку с консолями, нагруженную распределёнными и сосредоточенными силами. Опорами являются узлы крепления крыла к фюзеляжу (рис. 4).

Определяются реакции опор:

Эпюры Qy , MИЗГ нужно строить от суммарной нагрузки

Однако этими формулами можно пользоваться, если известно аналитическое выражение для q . В противном случае

интегрирование выполняют численно. Наиболее удобен при этом способ графического интегрирования трапеций, который

учитывая значения сосредоточенных грузов и реакций фюзеляжа, получают значение перерезывающей силы в

произвольном k-ом сечении крыла

24

Аналогично определяется значение изгибающего момента в любом сечении крыла

Результаты удобно сводить в табл. 5. Приведённый порядок определения Qy и MИЗГ в плоскости, перпенди-

кулярной плоскости симметрии самолёта, справедлив для

любого крыла. Если нужно получить Qy и MИЗГ в

плоскости, повернутой относительно исходной на некоторый угол , то надо пользоваться формулами перехода

25

Пояснения к таблице: Qy k - нарастающая сумма Qi ;

MИЗГ i - нарастающая сумма

MИЗГ i .

qСР qi qi 1 ;

2

Qi СР Qi Qi 1 .

2

Суммирование ведётся с конца столбца (от свободного

конца крыла к фюзеляжу). При суммировании Qy k

обязательно учитываются сосредоточенные массовые силы. В

строчках, где они действуют, пишется двойное значение Qy .

Для построения эпюр крутящих моментов, истинный крутящий момент должен быть определён относительно центра изгиба (жёсткости) (рис. 8). Если предварительно не определено положение центра изгиба, то крутящий момент строят относительно произвольной оси.

Погонный крутящий момент в любом сечении

относительно произвольной оси z' определяется следующим образом:

mi qa a (qKP qT )a1 .

Полный крутящий момент, с учётом сосредоточенных грузов, будет равен

26

Где mi СР mi 2mi 1 ; miI qКРi qi a1i .

1.3. Определение нормальных напряжений при изгибе

Определение нормальных напряжений можно вести методом редукционных коэффициентов с использованием

диаграмм деформаций f ( ) или графоаналитическим методом Беляева-Ромашевского.

В крыле элементы могут быть выполнены из разных материалов, например: обшивка и стрингеры из алюминиевых сплавов, а пояса лонжеронов, как более нагруженные, из легированных сталей. Часть элементов в сжатой зоне могут потерять устойчивость. В методе редукционных коэффициентов с использованием диаграмм деформаций принято предположение, что все элементы приведены к одному материалу, подчиняющемуся закону Гука вплоть до

разрушения, с фиктивным модулем упругости ЕФ (обычно за такой материал принимают более прочный). Тогда истинное

напряжение любого элемента i можно определить через

фиктивное Ф , если известны либо диаграмма деформаций элемента, либо закон изменения редукционных коэффициентов .

28