Подбор продольного силового набора в сжатой зоне - Расчет на прочность крыла и шасси пассажирского самолета Gulfstream G650

Усилие в сжатой зоне найдемпо формуле:

(3.4)

Где - расчетное разрушающее напряжение в сжатой зоне; - площадь стрингера в сжатой зоне; - присоединенная площадь обшивки, работающая вместе с напряженным стрингером. В первомприближении величину можно считать равной критическому напряжению устойчивости сжатого стрингера.

При выборе стрингера в сжатой зоне, как и в растянутой, сначала найдены его потребные площади. При этом площадь присоединенной обшивки приближенно примем равной = 30-. В хорошо спроектированных крыльях, критические напряжения стрингеров близки к пределу прочности материала стрингера, предполагая вышесказанное, принято, что =. Величина известна и определяется по формуле (3.2), задаваясь значениями, , и в соответствии с приведенными рекомендациями (3.4) найдем потребную площадь стрингера:

.

Из сортамента выберем профиль: бульбоугольник ПР102-12 с площадью поперечного сечения.

Характеристики сечения стрингера:

Критические напряжения устойчивости стрингера определяются по формуле:

,(3.5)

Где ;

- предел прочности материала стрингера;

- эйлерово критическое напряжение, определяемое по формулам строительной механики для стержней и пластин.

При местной потери устойчивости стрингера величина равна:

Здесь и - ширина, и толщина стенки стрингера, теряющей устойчивость как пластина;

- модуль упругости материала стрингера;

- коэффициент, учитывающий условия закрепления граней стенки.

Тогда величина :

;

Стрингер необходимо проверить и на общую устойчивость, считая его многопролетной балкой, опертой на нервюры. Однако, если расстояние между нервюрами выбрано из условия равнопрочности стрингера при общей и местной потере устойчивости, то критические напряжения общей потери устойчивости можно не находить.

Расчетную разрушающую наг рузку стрингера найдем по формуле:

Где ?критическое напряжение (3.5); ?коэффициент, который в нашем случае равен 1.

Прилегающая к обшивке полка сжатого стрингера должна иметь бортики или ее толщина должна превосходить толщину обшивки, что существенно повышает несущую способность панелей при сжатии.

Ширина присоединенной обшивки, работающей с напряжениями стрингера, определяется по формуле:

.

При расчетах по предельному состоянию, полагают, что напряжения в стрингере равны разрушающему напряжению: =.

При определении площади обшивки, присоединенной к стрингеру в сжатой зоне, имеет значение, сколькими заклепочными швами обшивка приклепана к стрингеру. Для панели присоединенная площадь:

, примем.

Уточним ранее найденное значение (см. формулу 3.4):

Находим усилие, воспринимаемое полками лонжеронов в сжатой зоне (см. формулу 3.2):

Суммарную площадь полок лонжеронов в сжатой зоне получаем из уравнения:

,

Где ?расчетное разрушающее напряжение сжатой полки. В данном расчете принято:

.

Тогда суммарная площадь полок лонжерона равна:

Распределим полученную площадь между растянутыми полками переднего и заднего лонжеронов. Площади полок полагаем пропорциональными квадратам высот лонжеронов или пропорциональными высотам.

; .

Похожие статьи




Подбор продольного силового набора в сжатой зоне - Расчет на прочность крыла и шасси пассажирского самолета Gulfstream G650

Предыдущая | Следующая