Крыло чертежи_1 / Фюзеляж / 561479

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

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] :

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]

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

Построение эпюр поперечных сил, изгибающих и приведенных моментов.

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

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

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

После чего выполняем учѐт сосредоточенных грузов. Используем

формулу

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