Добавил:
proza.ru http://www.proza.ru/avtor/lanaserova Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
22.docx
Скачиваний:
11
Добавлен:
24.07.2017
Размер:
741.76 Кб
Скачать
  1. Определение нагрузок на элементы конструкции.

2.1. Расчет внешних нагрузок, действующих на киль, построение эпюр ,q и Mизг.

В полете на киль действуют распределенные аэродинамические силы, приложенные непосредственно к обшивке в виде сил разряжения и давления, массовые силы конструкции киля, распределенные по всему объему киля, и сосредоточенные массовые силы от агрегатов(руль направления), приложенные в узлах навески.

Рис.5 Эпюры в абсолютных величинах

Располагаем передний лонжерон на расстоянии 20% от хорды b. А задний на 71,8% b.

Центр давлений располагаем на 25% b.

Мы рассматриваем 3 сечения, в которых находятся узлы навески руля направления.

Рис.6 Обозначения сечения.

ОБОЗНАЧЕНИЯ.

b- хорда, мм.

Х1 –координата оси переднего лонжерона от носка профиля, мм.

Х2 – координата центра давления ( Ц.Д. )- точки приложения равнодействующей силы ƩQ = Q2 , от носка профиля, мм.

Х3 – координата центра жёсткости ( Ц.Ж. ) от оси переднего лонжерона , мм.

Х4 –координата оси заднего лонжерона от носка профиля, мм.

Х5 - расстояние между лонжеронами, мм.

Х6 – расстояние от оси переднего лонжерона до координаты Ц.Д.,мм.

Х7 - координата оси узла навески руля направления ( Р.Н. ), мм.

Q1 – нагрузка на киль без учёта нагрузки на узел навески Р.Н., даН.

Q2 – нагрузка на киль с учётом нагрузки на узел навески Р.Н., даН.

Q3 = Q2Q1 – нагрузка на узел навески Р.Н., даН.

Нпер.л-на – строительная высота переднего лонжерона, мм.

Нзадн. л-на – строительная высота заднего лонжерона, мм.

– реактивная сила ( реакция ), действующая вдоль стенки переднего лонжерона от воздействия силы Q, даН.

– реактивная сила ( реакция ), действующая вдоль стенки переднего лонжерона от воздействия крутящего момента Мкрут., даН. – реактивная сила ( реакция ), действующая вдоль стенки заднего лонжерона от воздействия силы Q, даН.

– реактивная сила ( реакция ), действующая вдоль стенки заднего лонжерона от воздействия крутящего момента Мкрут., даН. F- площадь, ограниченная теоретическим контуром и осями переднего и заднего лонжеронами, мм2.

-высота середины контура.

Определение геометрических параметров и нагрузок, действующих в сечении 1-1.

Сечение 1-1 – сечение, проходящее через верхний узел навески руля направления ( Р.Н.)

b = 2177мм. ( определено компьютером );

Х1 = 20% = 02177435,4мм.

Х2 = 25% = 0544,25мм. ;

Х4 = 71,8% = 01563,086мм.

Х5 = Х4 - Х1 = 1563,086 – 435,4= 1127,686мм.

Х6 = Х2 - Х1 = 544,25 – 435,4= 108,85мм.

Х7 = 77% = 01676,29мм.

Считаем интенсивным методом трапеций. Q0 = 0 даН

Q1в сл. = ½ [ 536 + 455] ∙ 0,327 = 162 даН

Q1в сл. = Q1в сл. – Rп.л. = 162 – 399 = - 237 даН

Q2 в. сл. = Q1в сл + ½ [455 + 161] ∙ 1,198 = - 237 + 369 =132 даН

Q2в сл. = Q2в сл. – Rз.л. = 132 – 184 = - 52 даН

Q3в = Q2в сл. +1/2 · 161 ∙ 0,652 = - 52 + 52,5 = 0,5 даН

Qкр = q · Нi

Qкр0 = 0

Qкр.1 сл. = qкр.1 · Нпл. = 122,4 ∙ 0,192 = 23,5 даН

Qкр.1 сл. = qкр.2 · Нпл.= 590 ∙ 0,192 = 113,28 даН

Qкр.2 сл. = qкр.2 · Нзл.= 590 ∙ 0,131 = 77,29 даН

Нпер.л-на = 2 4,3% . ( для симметричного профиля 0010 при 20%-ном расположении переднего лонжерона высота профиля в одну сторону составляет 4,3% хорды ).

Нзадн. л-на = 131мм (определено компьютером );

Распределение нагрузки ƩQ = Q2 между стенками переднего и заднего лонжеронов производится исходя из того, что данная нагрузка ( условно ) приложена в Ц.Ж. сечения, т.е. отсутствует крутящий момент. Распределение производится по формуле:

= ƩQ = 591даН.

ƩQ = 277 даН. Проверка: + = 868 даН.

Итак : = 591 даН ; 277 даН.

Определение Ц.Ж. – точки, относительно которой сумма моментов от действия сил и

Х3.= = 188,60мм.

Расстояние от Ц.Ж. до Ц.Д. Х8 = Х3 – Х6 = 188,60- 108,85= 79,75мм.

Крутящий момент Мкрут.= ƩQ Х8 = 75 65100

Площадь контура F = = 182121,935 мм2.

Поток касательных напряжений = = 0,179 = .

= Нпер.л-на =

Суммарная перерезывающая сила для переднего лонжерона Ʃ = + даН.

= Нзад..л-на = 36,2

Суммарная перерезывающая сила для заднего лонжерона Ʃ = - даН.

В данном сечении в обшивке действует поток 0,179 .

Расчет: =даН/мм.

Определение геометрических параметров и нагрузок, действующих в сечении 2-2.

Сечение 2-2 – сечение, проходящее через средний узел навески Р.Н.

Определение геометрических параметров и нагрузок, действующих в сечении 2-2.

Сечение 2-2 – сечение, проходящее через средний узел навески Р.Н.

b = 1212мм. ( определено компьютером ); Х1 = 20% = 242,4мм.

Х2 = 25% = 303мм. ; Х4 = 71,8% = 870,216мм.

Х5 = Х4 - Х1 = 627,819мм. Х6 = Х2 - Х1 = 60,6мм.

Х7 = 77% = 933,24мм.

Q1 = 0,47 13800 = 6486 даН.

Q2 = 0,62 13800 = 8556 даН.

Q3 = Q2Q1 = 8556 – 6486 = 2070 даН.

Нпер.л-на = 2 4,3% мм. ( для симметричного профиля 0010 при 20%-ном расположении переднего лонжерона высота профиля в одну сторону составляет 4,3% хорды ).

Нзадн. л-на = 128,5мм (определено компьютером );

Распределение нагрузки ƩQ = Q2 между стенками переднего и заднего лонжеронов производится исходя из того, что данная нагрузка ( условно ) приложена в Ц.Ж. сечения, т.е. отсутствует крутящий момент. Распределение производится по формуле:

= ƩQ = 8556 = 6249,2даН.

ƩQ = 8556 = 2306,8 даН.

Итак : = 6249,2даН ; 2306,8даН.

Определение Ц.Ж. – точки, относительно которой сумма моментов от действия сил и

Х3.= = мм.

Расстояние от Ц.Ж. до Ц.Д. Х8 = Х3 – Х6 = 108,7 мм.

Крутящий момент Мкрут.= ƩQ Х8 = 930037,2

Площадь контура F = = 106729,23 мм2.

Поток касательных напряжений = = = 5,9 .

= Нпер.л-на =

Суммарная перерезывающая сила для переднего лонжерона Ʃ = + 6862,183 даН.

= Нзад..л-на =

Суммарная перерезывающая сила для заднего лонжерона Ʃ = - 1934,373 даН

.

В данном сечении в обшивке действует поток 2,8982 .

Расчет =28,14 даН/мм.

Определение нагрузок ,действующих в сечении 2’-2’(сечение максимального общего действия .

b = 2573,3 мм. ( определено компьютером ); Х1 = 20% = 0514,66мм.

Х2 = 25% = 0720,52мм. ; Х4 = 71,8% = 01847,63мм.

Х5 = Х4 - Х1 = 1847,63– 514,66 = 1332,64мм. Х6 = Х2 - Х1 = 720,52– 514,66= 205,86мм.

Х7 = 77% = 01981,44 мм. Q1 = 9182 даН. (снято с эпюры Q). Нпер.л-на = 2 4,3% мм. ( для симметричного профиля 0009 при 20%-ном расположении переднего лонжерона высота профиля в одну сторону составляет 4,3% хорды ). Нзадн. л-на = 134,6 мм (определено компьютером );

Распределение нагрузки Q1 между стенками переднего и заднего лонжеронов производится исходя из того, что данная нагрузка ( условно ) приложена в Ц.Ж. сечения, т.е. отсутствует крутящий момент. Распределение производится по формуле:

= Q1 = 9182 = 6702,5 даН.

Q1 = 9182 = 2479,5 даН. Проверка: + = 6702,5 + 2479,5 = 9182= 9182 даН.

Итак : = 6702,5 даН ; 2479,5 даН.

Определение Ц.Ж. – точки, относительно которой сумма моментов от действия сил и

Х3.= = 359,86 мм.

Расстояние от Ц.Ж. до Ц.Д. Х8 = Х3 – Х6 = 359,86 -205,86= 154 мм.

Крутящий момент Мкрут.= Q1 Х8 = 9182

Площадь контура F = = 237143,28 мм2.

Поток касательных напряжений = = = 2,98 .

= Нпер.л-на = 659,78

Суммарная перерезывающая сила для переднего лонжерона Ʃ = + 7362,28 даН.

= Нзад..л-на = 401,11

Суммарная перерезывающая сила для заднего лонжерона Ʃ = - 2078,39даН.

В данном сечении в обшивке действует поток 2,98 .

Расчет : =32,41 даН/мм.

Определение геометрических параметров и нагрузок, действующих в сечении 3-3.

Сечение 3-3 – сечение, проходящее через нижний узел навески Р.Н.

b = 3161мм. ( определено компьютером ); Х1 = 20% = 0632,2мм.

Х2 = 25% = 0885,08мм. ; Х4 = 71,8% = 02269,59мм.

Х5 = Х4 - Х1 = 2269,59– 632,2= 1637,39мм. Х6 = Х2 - Х1 = 885,08– 632,2= 252,88мм.

Х7 = 77% = 02433,97мм. Q1 = 0,94 13800 = 12972 даН. Q2 = 0,99 13800 = 13662 даН. Q3 = Q2Q1 = 13662

– 12972 = 690 даН. Нпер.л-на = 2 4,3% мм. ( для симметричного профиля 0009 при 20%-ном расположении переднего лонжерона высота профиля в одну сторону составляет 4,3% хорды ). Нзадн. л-на = 165,2мм (определено компьютером );

Распределение нагрузки ƩQ = Q2 между стенками переднего и заднего лонжеронов производится исходя из того, что данная нагрузка ( условно ) приложена в Ц.Ж. сечения, т.е. отсутствует крутящий момент. Распределение производится по формуле:

= ƩQ = 13662 = 9976,482даН.

ƩQ = 13662 = 3685,518даН. Проверка: + = 9976,482+ 3685,518= 13662= 13662 даН.

Итак : = 9976,482 даН ; 3685,518 даН.

Определение Ц.Ж. – точки, относительно которой сумма моментов от действия сил и

Х3.= = 441,71 мм.

Расстояние от Ц.Ж. до Ц.Д. Х8 = Х3 – Х6 = 441,71 - 252,88= 188,831мм.

Крутящий момент Мкрут.= ƩQ Х8 = 13662 2579814

Площадь контура F = = 357771,46мм2.

Поток касательных напряжений = = = 3,6054 ;

.

= Нпер.л-на = 979,946

Суммарная перерезывающая сила для переднего лонжерона Ʃ = + 10956,428даН.

= Нзад..л-на = 595,611

Суммарная перерезывающая сила для заднего лонжерона Ʃ = - 3089,907даН.

В данном сечении в обшивке действует поток 3,6054 .