Основная часть
Подобрать геометрические параметры сечения сухого отсека летательного аппарата и провести расчет на прочность с определением коэффициента запаса прочности при следующих исходных данных:
- варианты заданий сведены в таблицу 5.1 (длина l в таблице студентами не используется, Она приведена лишь для иллюстрации зависимости отсеченной массы ракеты от ее длины);
- расчетная схема представлена на рис. 5.
Остальные данные, необходимые для расчета, принять для всех вариантов расчета следующими:
- диаметр корпуса D = 3 м,
- стрингеры расположены равномерно по окружности через 10°,
- материал обшивки и стрингеров - алюминиевый сплав Д16АТ с допустимыми напряжениями сжатия (из условия потери устойчивости)
;
- значение аэродинамической силы сопротивления .
Дано: D=3 м m= 36 стрингеров 7 вариант) nx1=5 m1 x=10000 кг. l= 5м 14 вариант) nx1= 4 m1= 17500 кг. l= 10 м
|
Решение: Рассчитывается осевая сжимающая сила по формулe, причем, давление наддува в баках считается равным нулю, так как в межбаковом отсеке это давление отсутствует: 7)=-(4+10000*5)=-50004 14) =-(4+17500*4)=-70004 Определяется расчетная нагрузка: 7)=1,4*50004=75005,6 14) =1,5*70004=105006 Определяется длина части обшивки сухого отсека по образующей (окружности) , приходящейся на один стрингер (см. формулу (5.10)) =pi*d/m=3,14*3/36=1,57 Определяется продольная нагрузка сухого отсека, приходящаяся на один стрингер с примыкающей к нему обшивкой 7)=75005,6/36=1944,6 14) =105006/36=2916,8
Определяется потребная площадь поперечного сечения (стрингера и примыкающей к нему обшивки) для восприятия усилия 7)= 1944,6/170=11,44 14) =2916,8/170=17,16 Принимается (в первом приближении) допущение, что площадь сечения стрингера (профиля) и площадь примыкающей к нему обшивки равны, то есть . Откуда, учитывая, что , получаем 7)=F1/2=12,26/2=5,7 14) =F1/2=17,16/2=8,58 Подбираем характеристики профиля стрингера по сортаменту, принимая во внимание, что принятая площадь профиля должна быть больше или равна расчетной . Определяем потребную толщину обшивки 7)=5,7/1,57=3,6 14) Принимаем толщину обшивки равной или ближайшей большей, чем толщина конструкционного материала, производимого промышленностью: 1; 1,2; 1,5; 1,8; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 6; 7; 8; 10 мм. 7) 4мм 14) мм Определяется принятая площадь обшивки по формуле 7)=1,57*4=6,28 14) Определяется полученная (принятая) общая площадь поперечного сечения стрингера с примыкающей к нему части обшивки 7)=6,28+5,92=12,2 14) Определяется разрушающая нагрузка 7)=170*12,2=2074 14) Определяется коэффициент запаса прочности 7)=2074/1944,6=1,07 14) |