Добавил:
proza.ru http://www.proza.ru/avtor/lanaserova Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
42
Добавлен:
24.07.2017
Размер:
1.7 Mб
Скачать

Размещено на http://www.allbest.ru/

тяжести каждой i-й секции в системе координат, начало которой взято в бортовом сечении. При вычислении G т.б. принимаем g = 9,81 м/с 2.

Табл.3.2

Мт.б.(кг)

∆z

zц.т.(м)

Gт.б.(кН)

 

 

 

 

 

1

5464,8

1,212

1,212

53,61

 

 

 

 

 

2

4515,4

1,207

3,707

44,29

 

 

 

 

 

3

3673,8

1,206

6,206

36,04

 

 

 

 

 

4

2914,8

1,196

8,696

28,59

 

 

 

 

 

5

2215,12

1,188

11,188

21,73

 

 

 

 

 

6

1623

1,181

13,681

15,92

 

 

 

 

 

7

1130

1,166

16,166

11,08

 

 

 

 

 

8

731,16

1,151

18,651

7,17

 

 

 

 

 

Определение нагрузок на крыло.

На крыло воздействуют распределѐнные по поверхности воздушные силы, распределенные объѐмные силы от конструкции крыла и от помещѐнного в крыле топлива, сосредоточенные силы от масс агрегатов,

расположенных в крыле.

Прочность крыла определим в предельном, а не в эксплуатационном состоянии. Найдѐм коэффициент расчѐтной перегрузки по формуле [10] :

npy nэу f , (3.6)

где nэу - коэффициент эксплуатационной перегрузки для заданного расчѐтного случая;

f - коэффициент безопасности ; f = 1,5.

Для величины nэу в расчѐтном случае А в Нормативных материалах [1]

приведено соотношение

Размещено на http://www.allbest.ru/ nэу = 2,1 + 10980 / (m пол + 4540) , (3.7)

где m пол – полѐтная масса самолѐта – примерно равно Мвзл, за вычетом топлива на рулежку, прогрев и проверку двигетелей, разбег, начальный этап взлета. Оценим это количество в 200кг.

m пол = m взл. mвыгт . = 135158– 200 = 134958 кг

тогда nэу = 2,1 +10980 / (134958 + 4540) = 2,17, но в [1] имеется требование, по которому принимаем nэу =2,5.

npy = 2,5·1,5 = 3,75.

По длине крыла воздушная нагрузка q возд распределяется по закону относительной циркуляции [10] :

 

n p G

 

 

qвy (z)

y

 

пол

Г (z) , (3.8)

 

L

 

 

 

 

 

где z

=

2z / l , причѐм l = L кр для высокоплана ; l = 2 L конс для

низкоплана ; функция Г(z) называется относительной циркуляцией;

l = 42м – длина двух консолей крыла, поскольку самолѐт является низкопланом. Если угол между линией центров давления и осью z не равен нулю, то

Г = Гпл + ∆Гстр , (3.9)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Для поправки Г стр. можно использовать приближѐнную формулу [3]

∆Гстр(z) = ∆Гстр( z , 45°) · χ 0,25 / 45°. (3.10)

Выполняем на плане исходного крыла геометрическое построение и с достаточной точностью находим tg 0,25 . После чего определяем, что 0,25 = 30 .

∆Гстр = ∆Гстр ( z , 45° )·30 / 45 = 0,778·∆Г ( z , 45°) . qвy (z) =(3,75·1323,3938)/42Г(z)=118208,7Г(z)

Массовую нагрузку конструкции крыла находим по формуле [3]

qкру z

 

npy G

кр

b z . (3.11)

S

 

 

 

 

 

Учитываем, что m кр = 12975

qкру z = ( 3,75·127285)/243,8(z) =1957,83 b(z) .

Теперь можно найти суммарную погонную нагрузку на крыло,

действующую в направлении оси "у" связанной системы координат :

qy qвy qкрy . (3.12)

Результаты вычислений занесены в табл.3.3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица3.3

zi

Гпл

∆Гстр

Г

qyв(кН)

qyкр(кН)

q(кН)

Г45

b(z)(м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

1.3859

-0.156

1.161

145,3

15,3

130,1

-0.235

7,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0.1

1.3701

-0.116

1.194

148,3

14,2

134,2

-0.175

7,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0.2

1.3245

-0.082

1.195

146,9

13,03

133,9

-0.123

6,66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0.3

1.2524

-0.048

1.167

142,4

11,9

130,5

-0.072

6,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0.4

1.1601

-0.016

1.129

135,3

10,8

124,5

-0.025

5,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0.5

1.0543

0.016

1.076

126,6

9,7

116,9

0.025

4,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

0.6

0.9419

0.049

1.014

117,2

8,6

108,6

0.073

4,38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0.7

0.8271

0.074

0.940

106,6

7,45

99,1

0.111

3,81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

0.8

0.7051

0.09

0.848

94,03

6,34

87,7

0.135

3,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

0.9

0.5434

0.093

0.718

75,3

5,22

70

0.140

2,67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0.95

0.4092

0.083

0.557

58,2

4,6

53,6

0.125

2,36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

0.000

0.000

0.000

0.000

4,1

-4,1

0.000

2,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построение эпюр поперечных сил, изгибающих и приведенных моментов.

При определении поперечных сил и изгибающих моментов от распределѐнных нагрузок пользуются следующими формулами:

 

0,5 l

 

0,5l

Qy (z)

qy z dz ; Mz (z)

 

Qy z dz . (3.13)

 

z

 

z

Интегрирование осуществляется методом трапеций. Результаты вычислений приведены в табл.3.4. При этом используются следующие соотношения [8] :

z i = 0,5 · ( z i – z i –1 ) l ,

Q i = 0,5 · (q i + q i -1) · z i , i = 11 , 10 ,…, 1 ,M x , i = 0,5 · (Q i + Q i -1) · z i , i = 11 , 10 ,…, 1 , Q i = Q i +1 + Q i +1 , i = 10 , 9 ,…, 0 , Q 11 = 0 ,

M x , i = M x +i + M x+,i ; i = 10 , 9 ,…, 0 ; M x , 11 = 0 . (3.14)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Табл.3.4

zi

∆zi

qi(м)

∆Qi(кН)

Qi(кН)

∆Mi(кНм)

Mi(кНм)

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

-

130,1

-

2265,3

-

20548,4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0.1

2,1

134,2

277,5

1987,8

4465,8

16082,6

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0.2

2,1

133,9

281,5

1706,3

3878,9

12203,7

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0.3

2,1

130,5

277,6

1428,7

3291,8

8911,9

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0.4

2,1

124,5

267,8

1160,9

2719,1

6192,8

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0.5

2,1

116,9

253,4

907,5

2171,9

4020,9

 

 

 

 

 

 

 

 

6

0.6

2,1

108,6

136,4

670,7

1657,1

2363,8

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0.7

2,1

99,1

218,1

452,6

1179,5

1184,28

 

 

 

 

 

 

 

 

8

0.8

2,1

87,7

196,1

256,5

744,6

439,7

 

 

 

 

 

 

 

 

9

0.9

2,1

70

165,6

90,9

364,7

74,9

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0.95

1,05

53,6

64,9

25,9

61,34

13,63

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

1,05

-4,1

25,9

0.000

13,63

0.000

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимо определить поправки поперечных сил и изгибающих моментов от воздействия сосредоточенных сил (двигатель, секции топлива,

что показано на рис.3.5). Обозначая сосредоточенные объѐмные силы через P i , запишем

P i = n p · g · M г р , i ; M x , i = P i · z г р , i , (3.15)

где M г р , i - масса i-го сосредоточенного груза. Проведѐм соответствующие вычисления для данного самолѐта.

Мт.с., 1 =5464,8 кг ; P т.с., 1 = 3,75 · 9,8 ·5464,8 =200,8кН,

Мт.с., 2 = 4515,4кг ; P т.с., 2 = 3,75 · 9,8 · 4515,4 =165,9кН,

Мдв =3981кг ; P т.с.,дв = 3,75 · 9,8 · 3981= 146,3кН,

Мт.с., 3 =3673,8 кг ; P т.с., 3 = 3,75 · 9,8 · 3673,8 = 135,01кН,

Мт.с., 4 = 2914,8кг ; P т.с., 4 = 3,75 · 9,8 · 2914,8 =107,12кН,

Мт.с.,5 =2215,2кг ; P т.с., 5 = 3,75 · 9,8 · 2215,12 = 81,4кН,

Мт.с., 6 =1623 кг ; P т.с., 6= 3,75 · 9,8 · 1623 = 59,6кН,

Мт.с., 7 = 1130кг ; P т.с.,7 = 3,75 · 9,8 · 1130 = 41,53кН,

Размещено на http://www.allbest.ru/ М т.с.,8=731,16кг ; P т.с., 8 = 3,75 · 9,8 · 731,16 = 26,87кН,

∆М х., т.б., 1 = 200,8 ·1,212 = 243,37 кН·м; ∆М х., т.б., 4 = 107,12 ·8,696 = 931,5

кН·м ; ∆М х., т.б., 2 = 165,9·3,707 = 614,99 кН·м; ∆М х., т.б., 5 = 81,4 ·11,188 = 910,7

кН·м ; ∆М х., т.б., дв = 146,3 ·5,17 = 756,37 кН·м; ∆М х., т.б., 6= 59,6 ·13,681 = 815,39

кН·м ; ∆М х., т.б., 3 = 135,01 ·6,206 = 837,87 кН·м; ∆М х., т.б., 7 = 26,87 ·18,651 =

501,15 кН·м .

После заполнения таблицы строим эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.

Для построения эпюры приведенных моментов задаем положение оси приведения. Она проходит через переднюю кромку крыла параллельно оси

"z". Далее строим эпюру погонных приведенных моментов от воздействия распределенных нагрузок qву и qукр. .

Для погонных моментов: m z = qву е qукр d (3.16)

где е и d - расстояния от точек приложения погонных нагрузок qву и qукр

до оси приведения (рис.3.6 ) ;

e i = z i · tg γ + 0,25·b i ; (3.17)

Значение tg γ = 0,14 берем из выполненного в масштабе рис.3.5.

d i = const = 0,4·b 0 = 3,2 м .

Размещено на http://www.allbest.ru/

Интегрируя эпюру m z , получаем приведенные моменты M z от воздействия распределѐнных нагрузок.

∆M z , i = 0,5 (m z , i + m z , i - 1) z i ,

M z , i = ∆M z , i + 1 + M z , i + 1 , M z , 11 =0

Результаты расчѐтов заносим в таблицу 3.5

Рис. 3.4. Иллюстрация к соотношению (3.16)

Табл.3.5

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

zi

∆zi

qвni(кН)

 

i(м)

 

qкрni(кН)

di(м)

mzi(кНм)

 

∆Mzi(

кНм)

Mzi(кНм)

 

 

q

кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

0.000

143,9

 

2,13

 

15,1

3,2

258,4

 

- у

 

5381,5

1

0.1

2,1

146,8

 

2,21

 

14,03

3,2

279,6

 

 

564,9

4816,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

0.2

2,1

145,5

 

2,29

 

12,9

3,2

291,5

 

 

599,6

4216,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0.3

2,1

141

 

2,37

 

11,8

3,2

295,8

 

 

616,6

3600,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

0.4

2,1

133,9

 

2,44

 

10,7

3,2

293,1

 

 

618,4

298

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

0.5

2,1

125,3

 

2,52

 

9,6

3,2

285,3

 

 

607,3

2374,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

0.6

2,1

116,01

 

2,59

 

8,5

3,2

274,5

 

 

587,7

1786,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

0.7

2,1

105,5

 

2,68

 

7,4

3,2

258,9

 

 

560

 

1226,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

0.8

2,1

93,1

 

2,75

 

6,3

3,2

236,5

 

 

520,1

706,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

0.9

2,1

74,5

 

2,83

 

5,2

3,2

194,6

 

 

452,6

254

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0.95

1,05

57,6

 

2,88

 

4,57

3,2

151,1

 

 

181,5

72,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1

1,05

0.000

 

2,91

 

4,07

3,2

-13,02

 

 

72,5

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После чего выполняем учѐт сосредоточенных грузов. Используем

формулу

 

 

Размещено на http://www.allbest.ru/

M агр

 

n р Gагр

r

k

, (3.28)

z, k

 

k

 

 

где r k - расстояние от центра тяжести k-го агрегата до оси приведения.

Значения r k берѐм в масштабе из рис.3.5.

r 1 = 3,9 м; ∆M z , 1 = 3,75·53,61·3,9= 776,2 кН м;

r 2 = 3,77 м; ∆M z , 2 = 3,75·44,29·3,77 = 619,88 кН м; r дв = 0,7 м; ∆M z , дв = 3,75·39·0,7 = 101,35 кН м;

r 3 = 3,71 м; ∆M z , 3= 3,75·36,04·3,71 = 496,39 кН м; r 4 = 3,66 м; ∆M z , 4 = 3,75·28,59·3,66 = 388,47 кН м; r 5 = 3,6 м; ∆M z , 5 = 3,75·21,73·3,6 = 290,42 кН м;

r 6 = 3,55 м; ∆M z ,6 = 3,75·15,92·3,55 = 209,81 кН м; r 7 =3,5 м; ∆M z , 7 = 3,75·11,08·3,5 = 143,97 кН м;

r 8=3,44 м; ∆M z , 8 = 3,75·7,17·3,44 = 91,57 кН м;

Эпюры qвy , qкрy , Q y , M x , m z , M z приведены на рис.3.7 , … , рис.3.11.

Рис.3.5. Эпюры qвy ,qкрy ,qy

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3.6. Эпюра Qy

Рис.3.7. Эпюра Mz

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3.8. Эпюра Mx

Рис.3.9. Эпюра mz

Соседние файлы в папке Фюзеляж