Подбор площадей поперечного сечения стержней.

Лонжероны:

Максимальные напряжения, которые будут возникать в лонжеронах за счет изгиба и растяжения – сжатия, будем искать по формуле:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ,

Где Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - изгибающий момент в лонжероне,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - осевое усилие,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - момент сопротивления,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - площадь поперечного сечения,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - допускаемое напряжение,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru , если в лонжероне действует растягивающее осевое усилие,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru , если в лонжероне действует сжимающее осевое усилие,

Передний лонжерон:

Материал:

30ХГСА

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

толщину полки Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Проверим напряжение:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Задний лонжерон:

Материал:

30ХГСА

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

толщину полки Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ,

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Проверим напряжение:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Нервюры:

Усилия во всех нервюрах отрицательное. Поэтому максимально допустимым напряжением для них является критическое напряжение потери устойчивости. Подбор производится методом последовательного приближения. Гибкость стержня определяется по формуле:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru , где

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - гибкость стержня;

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - коэффициент заделки;

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - длина стержня;

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru - радиус инерции.

Нервюра 3-3`:

Материал: 30ХГСА

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Нервюра 5-5`:

Материал: D16T

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Нервюра 4-4`:

Материал: D16T

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Нервюра 2-2`:

Материал: 30ХГСА

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Нервюра 1-1`:

Материал: 30ХГСА

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Нервюра 6-6`:

Материал: D16T

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подкосы:

Усилия во всех подкосах растягивающие. Поэтому максимально допустимым напряжением для них будет напряжения временного сопротивления.

Подкос 7-3:

Материал: D16T

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем трубу: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Подкос 7`-3`:

Материал: D16T

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем трубу: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Подкос 7-3`:

Материал: D16T

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем трубу: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Расчалки:

Выбираем материал расчалок 30ХГСА: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Расчалка 1`-2:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем расчалку: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Расчалка 2`-3:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем расчалку: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Расчалка 3-4`:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем расчалку: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Расчалка 4-5`:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем расчалку: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Расчалка 5-6`:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Примем расчалку: Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru ; Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru .

Уточненный расчет подкосного крыла (первое приближение).

Полученные при проектировочном расчете жесткостные и геометрические характеристики стержней подкосного крыла, а также усилия в них уточним, приняв во внимание работу не только подкосов, но и всех остальных стержней статически неопределимой части подкосного крыла.

Для этого вычислим коэффициенты канонического уравнения деформации с учетом осевых усилий во всех стержнях подкосного крыла.

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Коэффициент Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru :

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Коэффициент Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru :

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Тогда коэффициент первого приближения Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru будет:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru от Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru отличается на 0,0029%.

Номер стержня Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru
1-2 0,8 -44295.5 -1.1639 149.45 5688101.774
2-3 0,8 -35267.858 -0.582 37.37 2264613.803
3-4
4-5 184.75
5-6
6-6` 1,3 -240
6`-5` -184.75
5`-4` -739
4`-3` -1662.75
3`-2` 0,8 -21438.77 0.2042 12.65 -1328618.159
2`-1` 0,8 -12174.43 0.7862 187.59 -2904867.031
1`-1 1,3 -14646.98 -0.9442 1839.63 28537431.86
1`-2 1,5264 17153.05 1.1058 10979.24 170308912.2
2`-2 1,3 -15030.99 -0.9443 1840.02 29288719.07
2`-3 1,5264 -17602.76 1.1059 10981.23 174789790.5
3`-3 1,3 -0.9444 1840.41
4`-3 1,5264 1509.4
4`-4 1,3 -1199.98
5`-4 1,5264 905.64
5`-5 1,3 -719.99
7-3 1,75 30099.57
7-3` 2.4013
7`-3` 1.705 21069.701 -0.9534 24.102 220226.1449
6`-5 1,5264 301.88

4. Уточненный расчет сжато-изогнутого лонжерона.

Передний лонжерон (рис. 11):

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Задний лонжерон:

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Подбор площадей поперечного сечения стержней. - student2.ru

Эпюры приведены на рисунке 12.

Расчет коэффициентов избытка прочности.

Прочность материала лонжеронов использована почти вся. Лонжероны не требуют изменений.

Некоторые нервюры обладают слишком большим запасом прочности. Одни из путей уменьшения – это уменьшить толщину стенки. Другой путь уменьшения запаса прочности – это использование стержней с гибкостью больше, чем 140.

Прочность материала расчалок использована почти вся.

Подкосы можно не изменять, так как запас прочности нормальный.

Наши рекомендации