7.4 Определение максимальных напряжений сечений фюзеляжа

Максимальное напряжение сечения фюзеляжа может быть определено по формуле (7.4.1).

; (7.4.1)

где максимальный изгибающий момент, действующий на фюзеляж;

максимальное расстояние по вертикали (линия параллельно оси ) от центра тяжести сечения фюзеляжа до крайнего элемента этого сечения;

момент инерции сечения фюзеляжа относительно оси , проходящим через центр тяжести сечения фюзеляжа.

Максимальное напряжение сечения фюзеляжа будет равно:

.

8 Расчет типового (не силового) шпангоута

При общем изгибе фюзеляжа стрингеры и обшивка нагружают типовые (рядовые) шпангоуты погонной вертикальной нагрузкой может быть определена по формуле (8.1).

(8.1)

где изгибающий момент, действующий на фюзеляж;

момент инерции сечения фюзеляжа;

шаг шпангоутов;

модуль упругости материала Д16Т;

расстояние от нейтральной оси (проходящий через центр тяжести) ;

:

площадь сечения обшивки;

площадь сечения стрингера;

количество стрингеров;

периметр сечения фюзеляжа;

Наибольший изгибающий момент в сечении фюзеляжа, в точке С шпангоута может быть определен по формуле (8.2).

; (8.2)

где толщина обшивки, мм;

шаг шпангоутов, мм;

радиус фюзеляжа в данном сечении, мм;

максимальная погонная вертикальная нагрузка может быть определена по формуле (8.3).

; (8.3)

.

Определяем наибольший изгибающий момент в сечении фюзеляжа:

Максимальные напряжения в сечении шпангоута рассчитываются по формуле(8.4).

; (8.4)

момент инерции шпангоута

Рисунок 8.2.1

.

Критические напряжения потери устойчивости шпангоута рассчитываются по формуле (8.5).

; (8.5)

.

Заключение

В ходе курсового проекта была выполнена компоновка самолета, рассчитана центровка в двух вариантах, определено расположение и запас топлива, дальность полета. Определены нагрузки, действующие на фюзеляж и построены эпюры изгибающих моментов Мzи сил перерезывающих силQy. Выполнено предварительное проектирование силового набора фюзеляжа и произведен расчет типового шпангоута. В результате расчета установлено, что критические напряжения потери устойчивости шпангоутане превышают максимально допустимых, что свидетельствует о правильности проделанной работы. По итогам расчетов выполнена графическая конструкторская часть проекта.

Литература

1 Кириаиди С.К., Сатин В.А., Спирин В.Р. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Проектирование самолетов”. – Воронеж: ВГТУ, 2004. – 32с.

2 Егер С.М. Проектирование самолетов. – М.: Машиностроение, 1983. – 616с.

3 Астахов М.Ф., Караваев А.В., Макаров С.Я., Суздальцев Я.Я. Справочная книга по расчету самолета на прочность. – М.: Оборонпром, 1955. – 710с.

Приложение А

Рис. 1 – Размещение топливных баков.

Приложение Б

Рис. 2 – Расположение центров тяжести агрегатов и отсеков самолета.

Приложение В

Рис. 3 – Определение реакций крыла, действующих на фюзеляж от крыла.

62