Оценка несущей способности панели грузолюка самолета АН-124 после ремонта
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?и, уложенные под углом -45, а во внутренней обшивке - слои с укладкой 90. Как было сказано выше, максимальные напряжения имеют место в местах концентраторов напряжений. В данном раiете не учтены усиления и накладки в соответствующих зонах конструкции.
Критическими напряжениями в растянутой зоне iитаем предел прочности материала на растяжение (таблица 1.3)
.
Критические напряжения в сжатой зоне определим по формуле, определенной в методических и справочных материалах по статической прочности в АНТК им. О.К. Антонова [3]
(1.5)
где, ;
, - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала;
- радиус ячейки соты заполнителя;
- толщина монослоя материала.
При определении допустимых напряжений для изделий из композиционных материалов следует учитывать факторы влияния технологических условий и воздействия внешней среды. Согласно обоснованиям дополнительного коэффициента безопасности для конструкций из КМ фюзеляжа самолета были определены коэффициенты, учитывающие эти факторы. Таким образом, учтено влияние на статическую прочность внешней среды, разброса механических свойств материала и повреждение материала в процессе производства и эксплуатации при определении результирующих коэффициентов снижения механических свойств композиционного материала. Для конструкций, находящихся снаружи самолета и подвергающихся воздействию окружающей среды, коэффициент снижения свойств . Коэффициенты, учитывающие разброс свойств материала и чувствительность к концентраторам напряжений, соответственно равны , .
.
Допускаемые напряжения:
,
Запасы прочности:
,
Анализируя полученные результаты, видно, что как в верхней, так и в нижней обшивке имеем запас прочности , то есть условие прочности обеспечивается.
Основным требованием по жесткости конструкции в данном раiетном случае (створки закрыты на замках) является обеспечение минимальных прогибов по линии примыкания створки к рампе заднего грузолюка. Максимальные прогибы по этой кромке составляют 6 мм, что удовлетворяет требованиям аэродинамики.
.9 Выбор раiетного случая нагружения для определения допустимой площади повреждения сотового заполнителя
Так как створка не является герметичной конструкцией, то в процессе эксплуатации за iет перепадов давления и температур влага вместе с воздухом проникает внутрь створки. При длительной эксплуатации данной створки в ней происходит разрушение сот, а именно, их коррозия. Частое ремонтирование створок и замена сот привели к задаче определения площади, при повреждении которой створка не потерпит разрушение.
Для решения данной задачи рассмотрим элементарные участки створки с разными условиями нагружения. Критерием прочности в идеале является условие (1.6), где [], []- пределы прочности материала на растяжение и сжатие соответственно.
(1.6)
То есть если выполняется хотя бы одно из условий (1.6), можно iитать, что искомое решение найдено.
Наибольший интерес представляют участки створки с максимальными значениями действующих нагрузок, максимальными значениями возникающих напряжений в обшивках, а также с максимальными деформациями в створке. Поэтому для решения поставленной задачи целесообразно рассмотреть различные варианты нагружения отдельных участков створки и определить наиболее опасный из них. Найденная область будет являться предметом дальнейшего исследования, что и приведет к искомым результатам.
Рассмотрим участок створки площадью 0,1 м2. Для упрощения данной задачи сделаем следующие допущения:
рассматриваемая область не имеет радиуса кривизны (т. е. имеем плоскую задачу);
приложенное давление iитаем равномерно распределенным по площади поверхности участка;
физико-механические характеристики материала как для пакета в целом (изотропный материал);
так как предметом искомого решения задачи является площадь без сот, то в раiетах будем рассматривать лишь наружную обшивку, так как внутренняя при этом не работает.
Физико-механические характеристики для пакета вычислены с помощью программы КОМПОЗИТ и приведены ниже.
кг/мм2; кг/мм2; кг/мм2; =0,2;
кг/мм2; кг/мм2; кг/мм2.
1.9.1 Раiетный случай при максимальных напряжениях в створке
Рассмотрим участок, в котором возникают максимальные напряжения в створке. Анализ полученных результатов раiета показал, что максимальные напряжения возникают в зоне II в области заделки балки 5 (рисунки 1.15, 1.17). Выделим участок площадью 0,1 м2 в наиболее опасном месте и приложим к нему действующие внутренние напряжения и внешние нагрузки.
На рисунке 1.17 показаны приложенные действующие напряжения и их значения; давление по поверхности .
Напряженно-деформированное состояние рассматриваемой области показано на рисунке 1.18.
Рис. 1.17 - Участок с максимальными напряжениями в створке
Рис. 1.18 - Напряженно-деформированное состояние
Напряжения, возникающие на участке площадью 0,1 м2 под действием приложенных нагрузок не превышают предел прочности материала при растяжении и при сжатии, то есть условие (1.6) не выполняется.
,;
Напряжения, действующие в направлении оси Х, Y:
; .
Отсюда запас прочности по осям Х, Y соответственно:
, .
1.9.2 Раiетный случай при максимальных де?/p>