Пояснительная записка к курсовой работе по прочности ”Расчет на прочность элементов конструкции самолета”, страница 19

,

, где     -   расстояние от оси фюзеляжа до центра давления вертикального оперения, ;

 -   расстояние от расчетного сечения до центра давления вертикального оперения,                         ;

 -   угол конусности фюзеляжа при виде в плане, ;

 -   удвоенная площадь, ограниченная средней линией сечения фюзеляжа, ;

 -   ширина сводов, , .

;

.

5.5.1.3 Погонные касательные силы при несимметричной нагрузке

Погонные касательные силы при действии несимметричной нагрузки на горизонтальное оперение для боковин и сводов можно определить из соотношений

,

;

,

.

5.5.1.4 Погонные касательные силы при одновременном действии нагрузки на горизонтальное и вертикальное оперение

При одновременном действии нагрузки на горизонтальное и вертикальное оперение погонные касательные силы для боковин и сводов фюзеляжа вычисляются по формулам

, ,

, .

5.5.1.5 Определение толщины обшивки хвостовой части фюзеляжа

Толщина обшивки сводов фюзеляжа определится

, .

Принимаем .

Толщина обшивки боковин фюзеляжа определится

, .

Принимаем .

5.5.2 Подбор элементов продольного набора

Стрингеры верхнего и нижнего сводов с присоединенной к ним обшивкой участвуют в работе фюзеляжа на общий изгиб. Стрингеры фюзеляжа при тонкой обшивке могут нагружаться еще и поперечной нагрузкой от потерявшей устойчивость обшивки.

Сечение стрингеров можно найти из соотношения

, где     -   количество стрингеров свода, примем ,

 - редукционный коэффициент обшивки, ,

 - шаг стрингеров,

Тогда , .

Принимаем стрингер Пр-307 из материала Д16, .

Критические напряжения местной потери устойчивости

,

Если потеря устойчивости происходит за пределом пропорциональности, производится пересчет по формуле

, где    .

Коэффициент  принимаем равным .

, , ;

, , ;

Принимаем .

Проверка сжатого свода на устойчивость:

, где

, ,

, ;

, .

,

.

Условие выполняется.

Характеристики сечения стрингеров уточняются еще и с учетом их работы в условиях продольно-поперечного изгиба при потерявшей устойчивость обшивке.

Рис. 33 Продольно-поперечй изгиб стрингера

В этом случае

, где     - значение изгибающего момента в сечении стрингера над шпангоутом;

 -  момент сопротивления изгибу стрингера.

,

, ,

.

Пусть расстояние между шпангоутами .т Тогда

.

,

.

Условие выполняется

5.6 Оценка прочности элементов сечения фюзеляжа

Оценка прочности производится путем вычисления коэффициента избытка прочности

.

Величина предельного изгибающего момента в сечении фюзеляжа определяется по формуле

.

Усилие в стрингере, воспринимаемое в сжатой зоне равно

.

Усилие для растянутой зоны

,

, редукционный коэффициент .

.

Усилие в стрингере, воспринимаемое в сжатой зоне равно

.

Усилие для растянутой зоны

.

Границей растянутой и сжатой зоны является нейтральная ось z-z. Положение оси определяется из условия равновесия

.

Результаты расчета сведены в таблицу 27.

Избыток прочности

.

Таблица 27 Оценка прочности элементов сечения фюзеляжа

заключение

В данной работе произведен приближенный расчет на прочность крыла, фюзеляжа и основных опор шасси самолета C-5a "Galaxy". Подобраны параметры расчетных сечений: толщина обшивки и стенок лонжеронов крыла, площадь поясов лонжеронов и стрингеров крыла, толщина обшивки и сечения стрингеров фюзеляжа, сечения основных силовых элементов опоры шасси – штока, цилиндра, полуосей, траверсы и рамы тележки. Произведена оценка прочности основных силовых элементов рассмотренных сечений. В итоге сечение крыла оказалось избыточно прочным. Стойка шасси и сечение фюзеляжа имеют приемлемые избытки прочности.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Кан С. Н., Свердлов И. А. Расчёт самолёта на прочность, М: Машиностроение, 1996,-520 с.

2. Хазанов Х. С., Тарасов Ю. Л. Расчёт амортизации шасси самолёта, Куйбышев: КуАИ, 1984, - 62 с.
3. Дуплянкин В. М., Хивинцев А. В. Поверочный расчёт крыла, Самара: СГАУ, учебно – методические указания, 1995, - 26 с.
4. Тарасов Ю. А., Лавров Б. А. Расчёт на прочность элементов конструкции самолёта, Самара: СГАУ, учебно – методическое пособие, 2000, - 36 с.