Пояснительная записка к курсовой работе по прочности ”Расчет на прочность элементов конструкции самолета”, страница 3

Определим погонную расчетную нагрузку из выражения:

;

;

;

,

- угол атаки;

;

 - коэффициент безопасности для случая А;

;

;

;

.

Тогда

;

где - ускорение свободного падения;

 - площадь крыльевого бака в плане;

 - масса топлива в баке;

 - часть хорды, занятая баком.

- масса самолета;

-масса крыла;

S - площадь крыла;

- величина хорды в i-м сечении;

Определим параметры бака. В каждой консоли имеется по одному большому баку. Так как масса топлива в баке велика, эту нагрузку нельзя считать сосредоточенной.  Распределим массу топлива в крыле. Для этого, зная массу топлива в баке, вычислим его объем .

Плотность керосина примем .

Исходя из требуемого объема, зная высоту сечения крыла в центре тяжести бака, вычислим его площадь

.

Исходя из площади бака, зная хорду в центре тяжести бака, вычислим его длину, которую обозначим .

.

Для определения части хорды, занятой баком необходимо знать расстояние между лонжеронами. Примем трех лонжеронную схему и расположим лонжероны следующим образом:

Лонжерон 1 на 15% хорды;

лонжерон 2 на 50% хорды;

лонжерон 3 на 80% хорды.

Тогда расстояние между лонжеронами или часть хорды, занятая баком

.

Рисунок 2 -

Для вычисления перерезывающих сил  и изгибающих моментов  в сечениях крыла воспользуемся численным интегрированием по методу трапеций. На основании этого метода

,

, где    ,

,

- сосредоточенная сила от массы агрегата.

 - масса агрегата.

Также необходимо учесть стреловидность крыла. Для крыльев небольшой стреловидности

,

- угол стреловидности.

1.2.2 Построение эпюр крутящих моментов

Построение эпюры крутящих моментов производится для случая С, т. к. профиль крыла моментный ().

Для крыла с моментным профилем погонный крутящий момент определяется по формулам:

 - для сечения, не проходящего через элерон,

 - для сечения, проходящего через элерон.

где - коэффициент момента профиля крыла при нулевой подъемной силе, взятый с учетом сжимаемости;

-приращение коэффициента момента профиля, обусловленное отклонением элерона на угол ;

- предельно допустимый скоростной напор.

Коэффициент определяется по формуле

.

где =-0,022 – величина коэффициента момента профиля при нулевой подъемной силе без учета сжимаемости, берется из профильной характеристики при ;

=2,0 – поправочный коэффициент зависит от числа Маха полета и определяется по графику.

Для вычисления приращения коэффициента момента имеем формулу

где

а - эффективный угол отклонения элерона

Для определения угла отклонения элерона нормы прочности задают формулу

Значения  в зависимости от отношения хорды элерона к хорде крыла в сечении берутся из графика. Результаты вычисления для сечений крыла, проходящих через элерон, представим в виде таблицы 1.2.

Таблица 2 – Вычисление

bэ/b
0,30	-0,011	-0,0389	-0,0778
0,335	-0,01	-0,0354	-0,0708
0,389	-0,0097	-0,0343	-0,0686

Величину крутящего момента в сечениях крыла можно вычислить по формуле

Таблица 3 - Расчет перерезывающей силы, изгибающего и крутящего момента