Расчёт разъёмных соединений консоли крыла с центропланом или фюзеляжем, страница 2

9.2. Расчёт разъёмных соединений в двухлонжеронном крыле.

Если консоль крыла стыкуется с центропланом только по четырём узлам (по поясам двух лонжеронов), то стрингеры и обшивка в сечении разъёма работать не будет из-за того, что они включаются в работу постепенно и только на расстоянии В от разъёма работают полностью (рис. 9.4).

Изгибающий момент можно распределить между лонжеронами пропорционально их жесткости изгиба. В этом случае нужно написать два уравнения вида

М_изг = М_п + М_з;       М_п / М_з = ( ЕJ)_п / (ЕJ)_з.                                       (9.10)

Решая совместно эти уравнения, получаем значения  М_п и М_з. Для определения горизонтальных составляющих изгибающие моменты нужно разделить на высоту лонжеронов:

М_{гор. п} = ± М_п / Н_п;        N_{гор. З} = ± М_З / Н_З.                           (9.11)

Соответственно распределяем перерезывающую силу:

Q_кр = Q_п + Q_З;    Q_п / Q_З = М_п / М_З = ЕJ_п / ЕJ_З.                     (9.12)

Составляющие от крутящего момента будут

R_п = - R_З  = М_кр / В,                                                                     (9.13)

где В – расстояние между лонжеронами.

Усилие от перерезывающей силы Q и крутящего моментаM_кр нужно алгебраически просуммировать, а именно:

Q´_п = Q_п ± R_п ;   Q´_з = Q_з +¯ R_з                                           (9.14)

Суммарные вертикальные усилия  Q´_п и Q´_з приближённо можно распределить поровну между узлами каждого лонжерона. При точном распределении  этих усилий нужно учесть упругость вертикальной стойки лонжерона, жесткость узлов и зазоры болтов.

Кроме указанных выше внешних нагрузок, действующих на разъёмные соединения в двухлонжеронном крыле, нужно ещё определить внешние нагрузки, действующие в горизонтальной плоскости.

Изгибающий момент М_гор будет передаваться в двухлонжеронном крыле на узлы крепления в виде пары сил:

N_гор= ± М_гор /В.            (9.15)

Усилие на один узел крепления получим в виде:

N_уз = N_гор / 2.                                                     (9.16)

Усилие на узел от действия перерезывающей силы будет

N_уз = Q_гор / 4 .                                                     (9.17)

Усилия от действия крутящего момента, если винтомоторная группа вынесена относительно крыла (на пилоне), определяется так:

     N_кр = ± М_кр / В.                                                      (9.18)

При расчёте узловых соединений необходимо все усилия, действующие от внешних нагрузок в вертикальной и горизонтальной плоскостях, просуммировать геометрически.

Зная все внешние усилия, подходящие к стыковым узлам, можно произвести их расчёт на прочность. На рис. 9.5 показано нагружение узлов лонжерона от изгибающего момента, перерезывающей силы и крутящего момента.

9.3. Расчёт разъёмных соединений в однолонжеронном крыле.