Расчет нормальных напряжений (ручной счет) - Расчет на прочность крыла и шасси пассажирского самолета Gulfstream G650

Ход вычислений представлен в таблице 4.1. В первой графе записан номер объединенных элементов, во второй - уточненные площади. В третьей графе записаны редукционные коэффициенты первой итерации.

В последующих 5-й и 6-й графах внесены координаты центров тяжести элементов. В графах 7 и 8 с помощью формул:

Определено положение центра тяжести редуцированного сечения крыла, в 9-й и 10-й графах записаны координаты элементов относительно центральных осей.

,.

После нахождения этих координат, поверена правильность их нахождения. Для этого использованы формулы:

Следующий шаг - определение центральных осей сечения крыла:

Положение главных осей характеризуются углом :

Если угол поворота сравнительно мал, то есть, то центральные оси можно не поворачивать и считать главными центральными осями.

Редуцированные нормальные напряжения получены по формуле:

Зная редуцированные напряжения по диаграмме, для элементов найдены действительные напряжения следующим образом. На рисунке для элементов нанесена фиктивная диаграмма. Этому напряжению соответствует точка на, из которой проведена вертикальная линия = const до пересечения с диаграммой элемента.

В графу 18 внесен редукционный коэффициент следующего приближения:

Таблица 4.1

N элемента

1

4629.78

1.00

4629.78

1062.0

304.0

4916829.9

1407454.1

-1059.0

241.0

-4902868.1

1115801.4

2

518

0.67

349.48

1212.0

312.0

423564.7

109019.0

-909.0

249.0

-317668.0

87003.8

3

518

0.67

349.48

1362.0

316.3

475986.1

110539.2

-759.0

253.3

-265246.7

88524.0

4

518

0.67

349.48

1552.0

318.6

542386.5

111329.0

-569.0

255.6

-198846.3

89313.8

5

518

0.67

349.48

1752.0

317.7

612281.6

111014.5

-369.0

254.7

-128951.1

88999.3

6

518

0.67

349.48

1952.0

313.5

682176.8

109564.2

-169.0

250.5

-59055.9

87549.0

7

518

0.67

349.48

2152.0

307.0

752071.9

107299.6

31.0

244.0

10839.2

85284.4

8

518

0.67

349.48

2352.0

298.2

821967.1

104213.7

231.0

235.2

80734.4

82198.5

9

518

0.67

349.48

2552.0

287.2

891862.3

100376.4

431.0

224.2

150629.5

78361.3

10

518

0.67

349.48

2752.0

274.8

961757.4

96036.0

631.0

211.8

220524.7

74020.8

11

518

0.67

349.48

2952.0

260.8

1031652.6

91143.3

831.0

197.8

290419.9

69128.1

12

518

0.67

349.48

3152.0

245.1

1101547.7

85649.5

1031.0

182.1

360315.0

63634.3

13

518

0.67

349.48

3302.0

232.0

1153969.1

81064.4

1181.0

169.0

412736.4

59049.2

14

3315.05

1.00

3315.05

3451.5

218.3

11441908.6

723510.5

1330.5

155.3

4410731.1

514679.0

15

2307.22

1.00

2307.22

3451.5

-218.3

7963364.6

-503665.8

1330.5

-281.3

3069790.3

-649008.8

16

185.7

0.71

132.43

3321.5

-230.2

439859.2

-30484.9

1200.5

-293.2

158981.7

-38827.2

17

185.7

0.71

132.43

3186.6

-242.2

421994.7

-32074.0

1065.6

-305.2

141117.2

-40416.3

18

185.7

0.71

132.43

3056.5

-252.8

404765.8

-33477.8

935.5

-315.8

123888.4

-41820.0

19

185.7

0.71

132.43

2926.5

-262.7

387550.2

-34788.8

805.5

-325.7

106672.7

-43131.1

20

185.7

0.71

132.43

2776.5

-273.2

367686.0

-36179.3

655.5

-336.2

86808.5

-44521.6

21

185.7

0.71

132.43

2626.5

-282.7

347821.8

-37437.4

505.5

-345.7

66944.4

-45779.6

22

185.7

0.71

132.43

2478.6

-291.9

328235.7

-38655.7

357.6

-354.9

47358.3

-46998.0

23

185.7

0.71

132.43

2326.5

-299.5

308093.5

-39662.1

205.5

-362.5

27216.0

-48004.4

24

185.7

0.71

132.43

2176.5

-306.1

288229.3

-40536.2

55.5

-369.1

7351.8

-48878.5

25

185.7

0.71

132.43

2026.5

-311.3

268365.1

-41224.8

-94.5

-374.3

-12512.4

-49567.1

26

185.7

0.71

132.43

1876.5

-315.4

248500.9

-41767.8

-244.5

-378.4

-32376.5

-50110.0

27

185.7

0.71

132.43

1726.5

-318.0

228636.7

-42108.1

-394.5

-381.0

-52240.7

-50450.4

28

185.7

0.71

132.43

1576.5

-318.6

208772.5

-42191.5

-544.5

-381.6

-72104.9

-50533.8

29

185.7

0.71

132.43

1446.5

-317.7

191556.9

-42072.3

-674.5

-380.7

-89320.5

-50414.6

30

185.7

0.71

132.43

1316.5

-315.2

174341.3

-41741.3

-804.5

-378.2

-106536.2

-50083.5

31

185.7

0.71

132.43

1192.0

-311.2

157854.0

-41211.6

-929.0

-374.2

-123023.4

-49553.8

32

3222.25

1.00

3222.25

1062.0

-304.9

3422026.1

-982463.0

-1059.0

-367.9

-3412308.9

-1185448.1

19786.86

41967616.63

1246471.02

0.0

0.0

5192060564.9

268913841.8

-1181616246.3

-528.9

-617

1.2

-526.9

1.2

288755276.7

21660037.2

-79085080.9

-548.0

-416

0.8

-306.9

1.4

201318070.4

22423583.1

-67188335.8

-559.0

-416

0.7

-308.9

1.3

113140412.8

22825496.6

-50818167.1

-565.8

-416

0.7

-310.6

1.3

47580939.0

22665014.7

-32839346.6

-565.5

-416

0.7

-311.7

1.3

9979529.9

21932339.5

-14794405.6

-558.1

-416

0.7

-312.1

1.3

336185.5

20812379.4

2645150.2

-545.4

-416

0.8

-312.0

1.3

18650905.7

19333505.8

18989138.8

-527.5

-416

0.8

-311.3

1.3

64923690.6

17570559.8

33774925.4

-504.7

-416

0.8

-310.2

1.3

139154540.3

15677975.2

46708258.7

-478.8

-416

0.9

-308.7

1.3

241343454.6

13673891.1

57446532.7

-449.3

-416

0.9

-306.9

1.4

371490433.5

11586865.6

65608000.4

-416.0

-416

1.0

-304.8

1.4

487448147.7

9977257.3

69738049.9

-388.0

-416

1.1

-302.8

1.4

5868546788.4

79906550.9

684788531.3

-358.7

-617

1.7

-477.7

1.3

4084404069.7

182562855.7

-863516340.8

616.4

617

1.0

584.6

1.1

190860065.6

11383930.1

-46612633.9

644.2

440

0.7

380.0

1.2

150376716.4

12334851.9

-43068254.3

672.2

440

0.7

383.6

1.1

115899491.7

13206557.3

-39123308.7

697.0

440

0.6

386.8

1.1

85926551.5

14047573.5

-34742762.6

720.3

440

0.6

389.9

1.1

56904360.5

14967926.5

-29184589.8

745.1

440

0.6

393.2

1.1

33841424.0

15825788.0

-23142324.9

767.7

440

0.6

396.3

1.1

16936062.6

16679342.1

-16807212.2

789.5

440

0.6

399.3

1.1

5593314.2

17401360.4

-9865661.5

807.9

440

0.5

402.0

1.1

408141.1

18040787.4

-2713519.1

824.0

440

0.5

404.4

1.1

1182222.3

18552704.2

4683313.1

836.9

440

0.5

406.6

1.1

7915558.1

18961380.3

12251118.6

847.4

440

0.5

408.5

1.1

20608148.3

19219820.6

19901882.1

854.5

440

0.5

410.0

1.1

39259992.9

19283440.6

27514864.0

857.3

440

0.5

411.1

1.1

60245299.7

19192587.0

34003869.7

856.4

440

0.5

411.8

1.1

85706668.7

18941341.6

40291429.5

852.0

440

0.5

412.1

1.1

114286836.3

18542792.1

46034737.3

844.2

440

0.5

412.0

1.1

3613581703.6

436120312.1

1255371013.0

831.3

617

0.7

602.8

1.0

21728665567.3

1454224649.2

-115367375.3

4.1.2 Определение нормальных напряжений на ЭВМ

Проверочный расчет предусматривает расчет нормальных напряжений на ЭВМ. Так как расчет на ЭВМ предусматривает наличие двухзамкнутого контура, для расчета на ЭВМ введены дополнительные фиктивные элементы, расположенные в носке крыла. Коэффициенты редукции для обшивкии стенок лонжеронов выбираны в соответствии с [1].

Расчет на ЭВМ для исходного сечения крыла показан в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Общие данные

M

XI

YI

FI

Редуц толщ

1

7.100 E+10

33

0.00000

0.00000

0.00052

0.00380

2

-6.170E+08

4

1.06200

0.30400

0.00463

0.00380

3

-4.160E+08

5

1.21200

0.31190

0.00052

0.00380

4

3.248 E+06

4

1.36200

0.31630

0.00052

0.00380

5

-1.950E+05

2

1.55200

0.31860

0.00052

0.00380

6

0.000 E+00

33

1.75200

0.31770

0.00052

0.00380

7

4.576 E+05

15

1.95200

0.31350

0.00052

0.00380

8

-2.740E+04

16

2.15200

0.30700

0.00052

0.00380

9

2.700 E-01

2.35200

0.29820

0.00052

0.00380

10

2.55200

0.28720

0.00052

0.00380

11

2.75200

0.27480

0.00052

0.00380

12

2.95200

0.26080

0.00052

0.00380

13

3.15200

0.24510

0.00052

0.00380

14

3.30200

0.23200

0.00052

0.00700

15

3.45150

0.21830

0.00332

0.00540

16

3.45150

-0.21830

0.00237

0.00540

17

3.32150

-0.23020

0.00037

0.00540

18

3.18660

-0.24220

0.00037

0.00540

19

3.05650

-0.25280

0.00037

0.00540

20

2.92650

-0.26270

0.00037

0.00540

21

2.77650

-0.27320

0.00037

0.00540

22

2.62650

-0.28270

0.00037

0.00540

23

2.47860

-0.29190

0.00037

0.00540

24

2.32650

-0.29950

0.00037

0.00540

25

2.17650

-0.30610

0.00037

0.00540

26

2.02650

-0.31130

0.00037

0.00540

27

1.87650

-0.31540

0.00037

0.00540

28

1.72650

-0.31800

0.00037

0.00540

29

1.57650

-0.31860

0.00037

0.00540

30

1.44650

-0.31770

0.00037

0.00540

31

1.31650

-0.31520

0.00037

0.00540

32

1.19200

-0.31120

0.00037

0.00390

33

1.06200

-0.30490

0.00322

0.01020

MX=

3252200.0

MY=-.10205E+06

NZ=

0.0

IX=0.00031

IY=

0.01229

FS=

0.01020

Итераций

25

Напряжения

Главные

Центральные

Действительные

Х

Y

Редукц коэфф

Потоки касат усилий

1

350300000

-2.19000

-0.26980

0.12360

-202900

2

-526900000

-1.13800

0.06440

0.78850

-179800

3

-306900000

-0.98780

0.07664

0.38510

-156700

4

-308900000

-0.83800

0.08527

0.34770

-133600

5

-310600000

-0.64810

0.09297

0.32010

-110600

6

-311700000

-0.44820

0.09779

0.30490

-87640

7

-312100000

-0.24810

0.09936

0.30000

-64790

8

-312000000

-0.04803

0.09860

0.30170

-42100

9

-311300000

0.15210

0.09549

0.31030

-19620

10

-310200000

0.35240

0.09023

0.32650

2610

11

-308700000

0.55260

0.08354

0.35010

24520

12

-306900000

0.75300

0.07526

0.38510

46030

13

-304800000

0.95330

0.06527

0.43890

67130

14

-302800000

1.10400

0.05644

0.50180

276300

15

-477700000

1.25300

0.04701

0.94380

77980

16

584600000

1.26600

-0.38940

0.14440

57760

17

380000000

1.13600

-0.40500

0.09000

37360

18

383600000

1.00200

-0.42080

0.08740

16820

19

386800000

0.87210

-0.43510

0.08520

-3875

20

389900000

0.74240

-0.44880

0.08330

-24720

21

393200000

0.59280

-0.46350

0.08130

-45720

22

396300000

0.44310

-0.47730

0.07950

-66850

23

399300000

0.29560

-0.49070

0.07790

-88110

24

402000000

0.14370

-0.50270

0.07650

-109500

25

404400000

-0.00601

-0.51360

0.07530

-131000

26

406600000

-0.15580

-0.52310

0.07430

-152500

27

408500000

-0.30560

-0.53150

0.07350

-174100

28

410000000

-0.45550

-0.53830

0.07280

-195800

29

411100000

-0.60540

-0.54320

0.07230

-217500

30

411800000

-0.73540

-0.54600

0.07210

-239200

31

412100000

-0.86540

-0.54730

0.07190

-260900

32

412000000

-0.99000

-0.54680

0.07200

-54950

33

602800000

-1.12000

-0.54420

0.10600

480300

Равнодействующие нормальных напряжений:

MX=

3226800

MY=

-241.61000

NZ=-46405

Похожие статьи




Расчет нормальных напряжений (ручной счет) - Расчет на прочность крыла и шасси пассажирского самолета Gulfstream G650

Предыдущая | Следующая