22.Расчет на прочность тонкостенных стержней.

Тонкостенные стержни – стрингеры различного поперечного сечения, работающие на растяжение и сжатие, изолированные тонкостенные стержни трубчатого сечения ограничено применяются в тягах проводки управления, элементах крепления двигателя. Фермы-система геометрически неизменяемая, образована из прямолинейных тонкостенных стержней, шарнирно связанных м/у собой, даже если стержни приварен. Для упрощения расчетов считают соединенными шарнирно, т.е. передающими только силу, действующую в направлении стержня. При растяжении работа тонкостенного стержня аналогична работе любых других элементов конструкции, работающих на растяжение σ=Р/Н, сравнивается с разрушающим напряжением σ_В. При сжатии у длинного тонкостенного стержня может произойти общая потеря устойчивости. Также возможна местная потеря устойчивости (выпучивание части стержня). Потеря усталости определяется силой Р_кр, при этом возникает напряжение σ_кр.; σ_Э-Эйлерово напряжение; l-длина стержня; Е-модуль упругости материала; I_min-минимальный момент инерции поперечного сечения стержня. F-площадь поперечного сечения; с-коэффициент, учитывающий заделку. При шарнирной заделке с=1, при закреплении с обеих сторон с=4. Местная потеря устойчивости для трубчатого стержня: D-внешний диаметр трубы, δ-толщина стенки. Для стержней различного сечения используются графики определения σ_кр.

23.Расчет тонкостенных панелей.

Панель-тонкостенная конструкция с оболочкой, обшивкой, работает на изгиб и кручение. Сборный конструктивный элемент, который состоит из обшивки, подкрепленный продольными элементами-стрингерами, поперечными-шпангоутами, нервюрами. В последнее время панели изготавливают монолитными.

1-обшивка; 2-стрингеры; 3-пояс нервюры.

При действии Р_раст считаем, что напряжение в обшивке и стрингерах равны . F_об-площадь поперечного сечения обшивки. ΣF_стр-сумма поперечных сечений стрингеров. 0,95-учитывает ослабление конструкции, вследствие сверления отверстий под заклепки.

Стрингеры и обшивка изготовлены из одного материала. Усилия Р_раст и Р_сж можно представить в виде погонной нагрузки q_р, q_сж. Q=P/B; Р-сила действующая на панель; В-ширина панели.

Условно считают, что стрингер подкрепляет обшивку на ширине равной 30δ. δ-толщина обшивки.

На этом участке обшивка работает совместно со стрингером и способна выдержать напряжение > чем σ_кр неподкрепленной обшивки и > чем критический момент для стрингеров.

Для упрощения расчетов считают что обшивка вблизи стрингеров на участке шириной 30δ работает вместе со стрингером и остается часть обшивки в работе не участвующей. Подкрепленная обшивка увеличивает несущую способность самого стрингера.

Р_сж=σ[F_стр+30δ]

σ=σ_кр.стр

σ=σ^м_кр.стр

24. Расчет тонкостенных балок.

Лонжерон воспринимает действующую на него силу Q и изгибающий момент М и передает их к узлам закрепления практически только в своей плоскости. При этом стенка работает на сдвиг касательных усилий, вызванных силой Q, а пояса передают изгибающий момент.

Расчет стенки лонжерона.

q_Q=Q/H

1-заделка; 2-стенка; 3-стойки; 4-пояса.

Стенка при передаче силы Q работает на сдвиг и в стенке появляются некоторые напряжения. τ_Q=Q/F; F=δH; τ_Q=Q/δH=q_Q/δ.

Действие поперечной силы передается и на пояса лонжеронов, но т.к. площадь сечений поясов намного больше площади поперечного сечения стенки, то напряжение в поясах будет намного меньше чем в стенке.

Стенку рассчитывают на потерю усталости или скручивания. Определяют τ_кр,τ_Q должно быть <τ_кр. После потери устойчивости стенку расчитывают на разрыв от растягивающих усилий. σ_р≤σ_В; σ_р≈2τ_Q.

Расчет поясов лонжерона.

Пояса лонжерона нагружены сжимающими и растягивающими усилиями уравновешивающими изгибающий момент действующий на лонжерон в рассматриваемом сечении. σ_у=М/W_у; М-изгибающий момент; W_y-момент сопротивления изгибу сечения лонжерона. W_y-I/y; I-момент инерции; у-расстояние от оси проходящей ч/з центр тяжести сечения лонжерона до рассматриваемого по высоте лонжерона в сечении пояса.