Определение расчетных ( разрушающих ) напряжений
В силовых элементах крыла .
Конструктивно- силовые схемы крыльев :
- однолонжеронное ,
- двухлонжеронное ,
- многолонжеронное ,
- кессонное .
По форме и в плане крылья подразделяются на прямые , стреловидные и треугольные .
Основными силовыми элементами крыла являются каркас и обшивка. Поперечный каркас - нервюры , продольный каркас – лонжероны , стрингеры , гофр . Если нет стрингеров и гофра , то обшивка выполняется толстой (2.5 мм. И более ).
Для правильной оценки при расчете на прочность необходимо учитывать особенности конструкции и нагружения .
Крыло при изгибе .
Одна силовая панель работает на растяжение , другая – на сжатие .
Рассмотрим нижнюю панель , нагруженную растяжением .
В качестве базовой величины для определения s расч принимается s b.
1. Стрингер крепится к обшивке ( фитинги крепятся болтами ) , т.е. о обшивка ослабляется благодаря наличию заклепочных отверстий. Степень ослабления нужно учесть с помощью коэффициента
k1 = 0.9 – 0.92
2. Отверстия вызывают также концентрацию напряжений .
Вдали от отверстия напряжения принимаются постоянными по ширине панели. Вблизи отверстия наблюдается существенная неравномерность .Правда , по мере приближения к разрушающей нагрузке , напряжения выравниваются вследствие текучести. Но даже в момент разрушения некоторая неравномерность сохраняется .Учет концентрации напряжений производится с помощью коэффициента k 2 ,который различен для разных материалов .
|
|
|
0.95 - нержавеющая сталь ,
k 2 = 0.9 – 0.92 - дураль ,
0.8 - магниевые сплавы .
Таким образом , учитывая k 1 и k 2 , получаем расчетное напряжение для растянутой зоны крыла :
s расч = k 1 k 2 s b @ 0.8 s b
3. Данная формула не учитывает работу конструкции на выносливость . Если конструкция подвергается в процессе эксплуатации многократному нагружению , то расчет следует производить , выбирая в качестве расчетного напряжения предел усталости ( или ыносливости ) s w , обеспечивающий требуемое число циклов нагружения до разрушения
Если s w невелико , то конструкция тяжелая , если велико – то мал
ресурс . Приведенная диаграмма носит название диаграммы Велера.
Число циклов нагружения переводится в часы и таким образом
получаем продолжительность службы рассматриваемого агрегата самолета .
В настоящее время стремятся спроектировать конструкцию повышенной живучести , с количеством циклов нагружения порядка сотен тысяч и миллионов . В расчете важна также частота нагружений ( число циклов в минуту ) . Предел выносливости , помимо свойств материала , зависит от технологии изготовления , чистоты поверхности и др. факторов .
|
|
|
4. На выбор расчетных напряжений влияет и аэродинамический нагрев.Различают два вида нагрева : кратковременный и продолжительный .
Известно , что влияние температуры значительно изменяет все физико-механические свойства материалов , их прочность и жесткость :
s b s s s пц Е G t b
Дураль , например , работает лишь до 3000.
На рисунке t1 = 200 , t2 = 2000. Кратковременное действие температуры в расчете учитывается сразу , путем использования соответствующих диаграмм деформаций.
Пусть теперь температура действует продолжительное время . Здесь следует уже учитывать явление ползучести .
Рассчитать все крыло на ползучесть практически невозможно . Поэтому на ползучесть рассчитывают только отдельные элементы конструкции ( решается одномерная задача ) .
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 135; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!