13. Весовой анализ различных конструкций панели с учетом нервюр.

Площадь панели 1,5м². Габариты панели: ширина = 100см, длина = 150см.

1. Панель металлическая стрингерная.

2. Панель металлическая бесстрингерная.

Суммарный вес бесстрингерной панели равен 16,190 +15,290 = 31, 480кг

3. Панель трёхслойная с обшивками из углепластика КМУ-4Э,01П. Опирание шарнирное.

Вес обшивок. = 2 х 0,075(см) х 100(см) х 150(см) х 1,5( г/см³ ) = 3375 грамм.

Вес сот. = 2(см) х 100(см) х 150(см) х 0,048(г/см³) = 1440 грамм.

Количество промежуточных нервюр – 4. Примем,что вес 4-х промежуточных нервюр для данной панели ( они могут быть спроектированы в сотовом варианте с обшивками из углепластика ) равен весу 3-х промежуточных нервюр для панели металлической стрингерной, т.е. 2,780кг. Вес усиления в зоне соединения панели со стрингером.= 4 х 0,5(см) х 10(см) х 100(см) х 1,5(г/см³) = 3000 грамм.

Суммарный вес = 10,595кг.

4. Панель трёхслойная с обшивками из углепластика кму-4э,01п. Опирание полузащемлённое.

Вес обшивок = 3,375кг. Вес сот ( высота сот 12мм вместо 20-ти мм. по п.3 ) = 0,868кг.

Вес нервюр 2,780кг ( без изменения ).= 4 х 1,2(см) х 2(см) х 100(см) х 1,5(г/см³) = 1,44кг. Суммарный вес = 8,463кг.

5. Панель трёхслойная с обшивками из углепластика КМУ-7Л. Опирание шарнирное.

Вес обшивок. = 2 х 0,091(см) х 100(см) х 150(см) х 1,55( г/см³ ) = 4232 грамм.

Вес сот. = 1,5(см) х 100(см) х 150(см) х 0,048(г/см³) = 1080 грамм.

Количество промежуточных нервюр – 3. Примем,что вес 3-х промежуточных нервюр для данной панели ( они могут быть спроектированы в сотовом варианте с обшивками из углепластика ) равен весу 2-х промежуточных нервюр для панели металлической стрингерной, т.е. 1,853кг. Вес усиления в зоне соединения панели со стрингером.= 3 х 0,5(см) х 10(см) х 100(см) х 1,55(г/см³) = 2325 грамм.

Суммарный вес = 9,49кг.

6. Панель трёхслойная с обшивками из углепластика кму-7л. Опирание полузащемлённое.

Вес обшивок = 4,232кг. Вес сот ( высота сот 8мм вместо 15-ти мм. по п.3 ) = 0,576кг.

Вес нервюр ( шаг нервюр 300мм, количество промежуточных нервюр – 4), 2,780кг ( см.п 3 ).= 4 х 0,8(см) х 2(см) х 100(см) х 1,55(г/см³) = 0,992кг. Суммарный вес = 8,58кг.

14. Выводы:

1. Из рассмотренных конструкций панелей наиболее эффективной в весовом и технологическом отношении является панель трёхслойная с обшивками из высокомодульного углепластика КМУ-7Л. Опирание полузащемлённое.

2. Для конструкций, работающих в условиях возможной потери устойчивости применение высокомодульного углепластика с меньшим пределом прочности при сжатии и при сдвиге эффективнее, чем среднемодульного углепластика с большим пределом прочности при сжатии и при сдвиге. Это относится к выбору материала на начальном этапе проектирования.

2. При проектировании конструкций определяющее значение на их эффективность оказывает искусство конструктора.

Список используемой литературы.

1. Задачник к лабораторно-практическим занятиям по курсу «Конструирование агрегатов планера»

Учебное пособие. Изд. МАИ, Москва 1987, 62с.ил.

Авторы: Е.С. Войт, А.И. Ендогур и др.

2. «Проектирование конструкций самолетов».

Изд. «Машиностроение», Москва, 1987.

Авторы: Е.С. Войт, А.И. Ендогур и др.

3. А.И. Ендогур «Проектирование авиационных конструкций. Проектирование конструкций деталей и узлов».

Изд. МАИ-ПРИНТ, Москва, 2009.

4. С.Н. Кан, И.А. Свердлов. «Расчет самолета на прочность»

Изд. «Машиностроение», Москва, 1966.

5. М.Ф. Астахов, А.В. Караваев, С.Я. Макаров и Я.Я. Суздальцев

«Справочная книга по расчету самолета на прочность»

Гос. издательство оборонной промышленности, Москва, 1954.

6. Конструирование деталей. Учебное пособие к курсовому проектированию.

Под редакцией И.А.Шаталова, МАИ, Москва 1985.