Пояснительная записка к курсовой работе по прочности ”Расчет на прочность элементов конструкции самолета”, страница 16

4.3.4 Подбор сечения полуосей

Полуоси стойки работают на изгиб.

Условие прочности

.

Откуда

.

Для кольцевого сечения

.

.

Опасным сечением будет точка 3 левой полуоси. Изгибающий момент в сечении

, .

Задаваясь , получим

.

Принимаем ,

, .

4.3.5 Подбор сечения рамы тележки

Рама тележки работает в условиях совместного действия изгибающего и крутящего моментов.

Напряжения в сечении тележки

.

Опасным сечением будет точка 6. Изгибающий момент в сечении

, .

Для кольцевого сечения

.

Тогда будем иметь

.

Задаваясь , получим

.

Принимаем ,

, .

4.3.6 Подбор сечения траверсы

Траверса стойки работает на изгиб.

Условие прочности

.

Откуда

.

Для кольцевого сечения

.

.

Опасным сечением будет точка 3 левой полуоси. Изгибающий момент в сечении

.

Задаваясь , получим

.

Принимаем ,

, .

5. Расчет фюзеляжа

Прочность фюзеляжа следует рассматривать при всех расчетных случаях нагружения крыла, хвостового оперения, шасси. Для расчета на прочность необходимо знать распределение перерезывающих сил , , изгибающих моментов ,  и крутящего момента  по его длине.

5.1 Определение внешних нагрузок на фюзеляж от оперения

На горизонтальное оперение действуют:

- уравновешивающие нагрузки;

- маневренные нагрузки;

- нагрузки при полете в неспокойном воздухе;

- несимметричные нагрузки.

На вертикальное оперение действуют:

- демпфирующие нагрузки;

- маневренные нагрузки;

- нагрузки при полете в неспокойном воздухе;

- нагрузки в случае остановки двигателей по одну сторону от плоскости симметрии;

- нагрузки при комбинированных случаях нагружения.

Необходимо также рассмотреть случаи одновременного  нагружения горизонтального и вертикального оперения.

5.1.1 Уравновешивающие нагрузки горизонтального оперения

Уравновешивающие нагрузки определяются для расчетных случаев A, A', B, D, D' по формуле

, где     -  коэффициент аэродинамического момента тангажа самолета без                                            горизонтального оперения;

 -   скоростной напор;

 -   площадь крыла;

 -   средняя аэродинамическая хорда;

 - плечо горизонтального оперения.

Для данного самолета , , , .

Результаты расчетов сведены в таблицу 18.

Таблица 18. Уравновешивающие нагрузки горизонтального оперения

5.1.2 Маневренные нагрузки на горизонтальное оперение

Маневренные нагрузки на горизонтальное оперение рассматривается в двух случаях.

В первом из них для случаев A', B и C маневренная нагрузка  суммируется с уравновешивающей нагрузкой:

, , где     -   коэффициент, задаваемый Нормами прочности;

 - площадь горизонтального оперения, .

Результаты расчета сведены в таблицу 19

Таблица 19. Первая маневренная нагрузка

Для второго случая маневренная нагрузка определяется по формуле

, где     -   коэффициент, задаваемый Нормами прочности, .

.

5.1.3 Нагрузка на горизонтальное оперение при полете в неспокойном воздухе

Нагрузка от действия неспокойного воздуха определяется по формуле

, где     -       уравновешивающая нагрузка при горизонтальном полете у земли на максимальной                             скорости  при ;

 -    дополнительная нагрузка от неспокойного воздуха, принимается равной                             .

;

, ;

, ;

, ;

, ;

.

5.1.4 Несимметричное нагружение горизонтального оперения

По Нормам прочности несимметричное нагружение горизонтального оперения рассматривается для случая наибольшей из уравновешивающих нагрузок, а также в обоих случаях маневренной нагрузки. Принимается, что нагрузка на одной половине горизонтального оперения равна нагрузке соответствующего случая симметричного нагружения, а на другой половине уменьшена с таким расчетом, чтобы момент , возникающий при этом относительно продольной оси самолета, равнялся величине

, где     -        размах горизонтального оперения, ;

 -    коэффициент, задаваемый нормами прочности, .

.

Если принять, что нагрузка на каждой половине горизонтального оперения приложена на четверти размаха, получим уменьшенную нагрузку на одну половину

.

Уменьшенная нагрузка не должна превышать 70% исходной.

Результаты расчета сведены в таблицу 20.