Основы расчета на прочность

Метод сечений

Позволяет определить внутренние силовые факторы

Разрезал

Отбросил

Заменил

Уравновесил

Расчеты

Н апряжения

σ_T = σ_0,2≈ 0,6σ_Β σ = Εε – закон Гука

	σp σсж(σΤ)	ρ, г/см3	Е, МПа	τΒ, МПа
Сосна	83 35	0,5	1·104	5
Фанера	σп = 53 МПа	0,86 (3 мм) 0,7 (6 мм)	0,5·104	15
Д16М	210		7,2·104
Д16Т	420 (300)	2,8	7,2·104	280
Сталь 20	340 (290)	7,8	21·104
30ХГСА	1100		21·104
Х18	~ 700		21·104

Устойчивость стержня

Устойчивость пластин

-цилиндрическая жесткость

- опертая по краям

- один край свободен

k = 0,15…0,605

- для длинной пластины

- для квадратной

Эксплуатационные и расчетные нагрузки

Требования к прочности определены через эксплуатационные и расчетные нагрузки.

Эксплуатационные нагрузки – это максимальные нагрузки, возможные в эксплуатации. Конструкция должна выдерживать эксплуатационные нагрузки без появления опасных остаточных деформаций.

Нагрузки, возникающие в воздухе, на земле или на воде, должны быть уравновешены инерционными силами вех частей самолета.

При всех нагрузках, вплоть до эксплуатационных, деформации конструкции не должны влиять на безопасность эксплуатации. Если деформации конструкции под нагрузкой значительно изменяют распределение внешних или внутренних нагрузок, то это перераспределение следует принимать во внимание.

Распределение нагрузок может быть приближенным, взятым с запасом, или должно точно отражать фактические условия.

Расчетные нагрузки – это эксплуатационные нагрузки, умноженные на предписанные коэффициенты безопасности.

Конструкция должна выдерживать расчетную нагрузку в течение не менее 3 секунд. При этом допустимы локальные повреждения и местные потери устойчивости.

Если нет специальных оговорок, то под заданными нормированными нагрузками подразумеваются эксплуатационные нагрузки.

Во всех случаях, кроме специально оговоренных, коэффициент безопасности принимается равным

f = 1.5.

Расчетные воздушные скорости

V_S – скорость сваливания с убранными закрылками

V_c – расчетная крейсерская скорость

км/ч для самолетов нормальной, многоцелевой и переходной категорий

км/ч для самолетов акробатической категории

- удельная нагрузка на крыло, кг/м²

m – масса, кг

S – площадь крыла, м².

V_c ≤ 0,9V_H ,

где V_H – максимальная скорость горизонтального полета при работе двигателя на максимальной продолжительной мощности.

V_{c min} – требуемая минимальная расчетная крейсерская скорость.

V_D – расчетная скорость пикирования

V_D ≥ 1,25 V_c

1 ,4 V_{c min} – для нормальной и переходной категории

V_D ≥ 1,5 V_{c min} – для многоцелевой категории

1,55 V_{c min} – для акробатической категории

V_A – расчетная маневренная скорость

V_A ≥ V_S ,

где - максимальная эксплуатационная перегрузка

V_A ≤ V_c

V_B – расчетная скорость при максимальной интенсивности порыва

,

где - положительная перегрузка от порыва при скорости V_c.

V_B ≤ V_c.