Для моноблочного крыла определим приведенную толщину обшивки
, где k - коэффициент,
определяющий долю нормальной силы, воспринимаемой
поясами. Принимаем k = 0,2;
N - нормальная сила;
- разрушающее
усилие для стрингеров;
B - расстояние
между крайними лонжеронами, ;
-
высота j лонжерона;
-
наибольшая из высот лонжеронов,
.
Коэффициент к находится в пределах 0,1…0,2, но может быть и равен 0. В этом случае пояса лонжеронов не будут отличаться по площади поперечного сечения от стрингеров. Нормальная сила N определяется по формуле
,
, где
- коэффициент,
учитывающий форму поясов,
,
n - число лонжеронов;
,
.
Для растянутой зоны принимаем , примем
материал для стрингеров Д16Т
где ,
- коэффициент,
учитывающий ослабление элементов отверстиями под заклепки,
,
принимаем
;
- коэффициент,
учитывающий возможную концентрацию напряжений,
,
принимаем
.
.
Тогда
.
По определению толщина обшивки равна:
Для растянутой зоны принимаем толщину обшивки:
,
.
Потребная площадь стрингера будет равна
По значению площади подбираем
стандартный прессованный профиль ПР-100 из материала Д16Т №61 с площадью
сечения
,
,
.
Для сжатой зоны:
,
,
Так как критическое напряжение стрингеров неизвестно, то расчет необходимо проводить последовательными приближениями в следующем порядке
1. Принимаем ;
2. Находим приведенную толщину обшивки в первом приближении по формуле
3. Вычисляем толщину обшивки ,
используя соотношение (
);
4. Определяем площадь сечения стрингера по
формуле (
) и
подбираем профиль;
5. Имея толщину обшивки и сечение стрингера, уточняем
критическое напряжение для стрингера и
находим
. Расчет
продолжаем до тех пор, пока значения толщины обшивки в предыдущем и последующем
приближении не окажутся достаточно близкими. Критические напряжения местной
потери устойчивости для стрингера и обшивки будем находить по формуле
где - для
пластины, три стороны которой оперты, одна из сторон параллельна нагрузке,
свободна;
где k - коэффициент, зависящий от способа опирания полки;
E - модуль упругости
материала, для Д16Т ;
b - ширина рассматриваемой полки;
- толщина
полки;
Выполним первое приближение:
1.
;
2. ;
3.
Принимаем стандартную толщину листа 4,0 мм;
4.
Выбираем профиль Пр-100 №14 с ,
,
.
5. Местная потеря устойчивости:
т.е. эти
напряжения нельзя считать истинными. Произведем пересчет по формуле Тетмайера:
где
Общая потеря устойчивости:
, где
коэффициент,
зависящий от условий заделки стрингера
.
,
-
момент инерции стрингера относительно оси x-x;
-
площадь сечения стрингера;
;
где ;
Выбираем
Выполним второе приближение:
1. ;
2. ;
3.
Принимаем стандартную толщину листа 5,0 мм;
4.
Выбираем профиль Пр-100 №17 с ,
,
.
6. Местная потеря устойчивости:
т.е. эти
напряжения нельзя считать истинными. Произведем пересчет по формуле Тетмайера:
где
Общая потеря устойчивости:
, где
коэффициент,
зависящий от условий заделки стрингера
.
,
-
момент инерции стрингера относительно оси x-x;
-
площадь сечения стрингера;
;
где ;
Выбираем
Выполним третье приближение:
1. ;
2. ;
3.
Принимаем стандартную толщину листа 5,0 мм;
4.
Выбираем профиль Пр-100 №16 с ,
,
.
7. Местная потеря устойчивости:
Общая потеря устойчивости:
, где
коэффициент,
зависящий от условий заделки стрингера
.
,
-
момент инерции стрингера относительно оси x-x;
-
площадь сечения стрингера;
;
где ;
Выбираем
Так как толщина обшивки во 2 и 3 приближениях оказалась одинаковой, то принимаем для сжатой зоны толщину обшивки – 5,0 мм, подкрепленную стрингерами, выполненными из профилей Пр-100 №16.
Подобранную обшивку следует проверить на сдвиг от кручения. Толщину обшивки в k-ом контуре из условия сдвига при кручении можно определить
, где
- разрушающее
касательное напряжение,
,
;
Вычислим сумму
- удвоенная
площадь k контура;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.