Для последующих расчетов будем считать положительными направления , и в расчетном сечении (рис. 8). Пояса лонжеронов и стрингеры с присоединенной обшивкой воспринимают изгибающий момент . Усилия, нагружающие панели, можно определить из выражения
,
где ; F – площадь поперечного сечения крыла, ограниченная крайними лонжеронами; B - расстояние между крайними лонжеронами; (рис. 9).
Для растянутой панели усилие N принять со знаком плюс, для сжатой - со знаком минус.
На основе статистических данных в расчете следует принять усилия, воспринимаемые полками лонжеронов - , , .
Значения коэффициентов a, b, g даны в таблице 4 и зависят от типа крыла.
Таблица 4.
5.3.2. Определение толщины обшивки. Толщину обшивки d для растянутой зоны определяют по 4-ой теории прочности:
,
где - напряжение предела прочности материала обшивки; g - коэффициент, значение которого приведено в таблице 4. Для сжатой зоны толщину обшивки следует принять равной .
5.3.3 Определение шага стрингеров и нервюр. Шаг стрингеров и нервюр а выбирают с таким расчетом, чтобы поверхность крыла не имела недопустимой волнистости.
Для расчета прогибов обшивки считаем ее свободно опертой на стрингеры и нервюры (рис. 10). Наибольшее значение прогиба достигается в центре рассматриваемой пластины:
,
где -удельная нагрузка на крыло; -цилиндрическая жесткость обшивки. Значения коэффициентов d в зависимости от приведены в работе [8]. Обычно это отношение равно 3.
Расстояние между стрингерами и нервюрами следует выбирать так, чтобы .
Число стрингеров в сжатой панели
,
где - длина дуги обшивки сжатой панели.
Количество стрингеров в растянутой панели следует уменьшить на 20%. Как отмечалось выше, расстояние между нервюрами .
5.3.4 Определение площади сечения стрингеров. Площадь сечения стрингера в сжатой зоне в первом приближении
,
где - критическое напряжение стрингеров в сжатой зоне ( в первом приближении ).
Площадь сечения стрингеров в растянутой зоне
,
где - предел прочности материала стрингера при растяжении.
5.3.5 Определение площади сечения лонжеронов. Площадь полок лонжеронов в сжатой зоне
,
где - критическое напряжение при потере устойчивости полки лонжерона. (берется предел прочности материала лонжерона).
Площадь каждой полки двухлонжеронного крыла находится из условий
, (5)
а для трехлонжеронного крыла
(6)
Площадь лонжеронов в растянутой зоне
,
где k – коэффициент, учитывающий ослабление поясов лонжеронов крепежными отверстиями; при заклепочном соединении k = 0,9 ÷ 0,95.
Площадь каждой полки находится аналогично площади в сжатой зоне из условий (5) или (6).
5.3.6 Определение толщины стенок лонжеронов. Предполагаем, что вся перерезывающая сила воспринимается стенками лонжеронов
,
где - сила, воспринимаемая стенкой i-го лонжерона. Для трехлонжеронного крыла (n=3)
где - высоты стенок лонжеронов в расчетном сечении крыла.
Толщина стенки
. (7)
Здесь - критическое напряжение потери устойчивости стенки лонжерона крыла от сдвига (рис. 11). Для вычислений следует принять все четыре стороны стенки свободно опертыми:
, (8)
где при a > , при a < следует заменить в (8) на a, а в формуле для - на . Формула (8) справедлива для
Подставляя значения из (8) в (7), находим толщину стенки i-го лонжерона
.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 380.