10. Деформация конструкции

Величины и характер распределения нагрузок зависят от деформаций конструкции. Например, крыло, обладая сравнительно большей гибкостью, под действием внешних сил изгибается и закручивается, что в свою очередь приводит к изменению величин и распределения сил, вызвавших указанные деформации. Если это явление не учитывать, то в некоторых случаях при выявлении расчетных нагрузок получаются большие погрешности.

Существенно также, чтобы потеря статической или динамической устойчивости конструкции в эксплуатации полностью исключалась. Это надежно обеспечивается, если критическая скорость V_кр таких явлений, как реверс, дивергенция и флаттер, на 20-25% превышает максимальную скорость V_max полета: V_кр=1,2-1,25V_max.

11. Учет повторяемости внешних нагрузок.

учет повторяемости внешних нагрузок вызвал ряд особенностей в расчете современных конструкций.

При многократном нагружении прочность конструкции уменьшается. Поэтому необходимо определять выносливость ее от повторяющихся нагрузок, поскольку расчет только по статическому нагружению от однократных эксплуатационной и расчетной нагрузок оказывается недостаточным. Прочность многих современных самолетов определяется выносливостью. Безопасный срок t_без службы конструкции по условию выносливости находят из формулы t_ср≥t_безη_над,

t_ср-средний срок службы, устанавливаемый расчетом или испытаниями обычного образца.

η_над-коэффициент надежности, или коэффициент безопасности по условиям выносливости.

12. Условия прочности для самолетов, испытывающих аэродинамический нагрев.

Прочность конструкции определяется величинами действующих нагрузки Р^Э и температуры Т^Э, а также продолжительностью t совместного их воздействия на конструкцию. Расчетные условия прочности устанавливают такие сочетания Р^Э и Т^Э, которые в течение времени t не приводят к разрушению конструкции. Различают кратковременные и длительные режимы нагружения конструкции. Условия прочности на кратковременном нагружении: Р^Эf≤Р_разрТ; Т^Эξ_Т≤Т_разрР, где f и ξ_Т-коэффициенты безопасности соответственно по нагрузке и температуре; Р_разрТ и Т_разрР-разрушающая нагрузка при эксплуатационной температуре Т^Э и температура при эксплуатационной нагрузке Р^Э.

Если кратковременные режимы нагружения имеют место в неустановившемся полете – в процессе разгона, торможения, быстрого набора или потери высоты, т.е. когда резко изменяется число М полета, существенную роль в расчетах прочности могут иметь температурные напряжения. В этих случаях нужно находить распределения температур по конструкции, рассчитывать температурные напряжения и деформации.

Условия длительной прочности: Р^Эf≤Р’_разрТ; Т^Эξ_Т≤Т’_разрР , где Р’_разрТ и Т’_разрР-разрушающие нагрузка при температуре Т^Э и температура при нагрузке Р^Э. Расчетное время совместного действия нагрузок и температур при этом t_расч=ξ_Тat_без. А-коэффициент характеризующий продолжительность крейсерского полета; для пассажирских а=0,7-0,8. t_без-срок службы самолета.

Если конструкция рассчитана на длительную эксплуатацию при высоких температурах, то необходимо учитывать ползучесть материала при нагреве.

За допустимую деформацию ползучести для отдельного конструкционного элемента принимают ε_П=0,2%, т.е. такую же остаточную деформацию, которая допускается для обычных холодных конструкций из дуралюмина. Общие деформации конструкции не должны превышать деформаций (прогибов и углов крутки), которые имеют место в горизонтальном полете.