Оценка несущей способности панели грузолюка самолета АН-124 после ремонта
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ормациях створки
Рассмотрим участок, в котором возникают максимальные прогибы створки. Больше всего створка деформируется в зоне V между балками 4 и 5 (см. рис. 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 1.19 показаны приложенные действующие напряжения на участке и их значения; давление по поверхности .
Напряженно-деформированное состояние рассматриваемой области показано на рисунке 1.20.
Рис. 1.19. - Участок с максимальными деформациями створки
Рис. 1.20 - 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:
,
.
1.9.3 Раiетный случай при максимальной действующей нагрузке на поверхность створки
Рассмотрим участок, на который приложено максимальное давление. Судя по графику распределения нагрузки (рисунок 1.14), видно, что максимальное давление приходит на поверхность зоны I по торцу створки (рисунок 1.15).
На рисунке 1.21 показаны приложенные действующие напряжения на участке и их значения; давление по поверхности .
Напряженно-деформированное состояние рассматриваемой области показано на рисунке 1.22.
Рис. 1.21 - Участок с максимальной действующей нагрузкой
Рис. 1.22 - 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:
,
.
Результаты раiетов по всем рассмотренным выше участкам с различными раiетными случаями сведены в таблицу 1.6. Полученные в п. 1.9.1, 1.9.2 и 1.9.3 результаты показывают, что наиболее опасным участком в отношении прочности конструкции является участок с наибольшими действующими напряжениями в створке (п. 1.9.1). Следовательно, дальнейшие исследования будут заключаться в том, чтобы найти допустимую площадь повреждения сот в этом раiетном случае.
Таблица 1.6
Результаты исследований участка створки с различными условиями нагружения
Раi. сл.Напр.по оси X, МПаНапр. по оси Y, МПараст.сжатиераст.сжатиеmax напр.1171,7-1172,171711,16-1711,48max деф.86,32,3-86,32,91261,58-1262,02max давл.99,52-99,52,61451,4-1451,8
1.10 Определение допустимой площади повреждения сотового заполнителя. Выводы
Дальнейшие исследования будут проведены для участка створки, в котором возникают максимальные напряжения при действующей внешней нагрузке. Напряжения и запасы прочности, возникающие в этом участке при действии внутренних напряжений створки и приложенного внешнего давления, рассмотрены в п. 1.9.1 и приведены в табл. 1.6. Полученные значения запасов прочности показывают, что для нахождения допустимой площади повреждения сот створки и обеспечения условия (1.6) необходимо увеличить площадь рассматриваемого участка. Рассмотрены участки со следующими площадями: 0,18м2; 0,13м2; 0,12м2; 0,11м2. Раiеты аналогичны предыдущим. Результаты приведены в табл. 1.7.
Таблица 1.7
Результаты исследований участка с максимальными напряжениями в створке
Площадь участкаНапр.по оси X, МПаНапр. по оси Y, МПараст.сжатиераст.сжатие0,182260,88-2580,991871,06-2950,860,131821,09-2381,072790,71-1252,030,121761,13-1761,441911,04-1911,330,111481,34-1481,71851,08-1851,4Исследования показывают, что при достижении повреждений сотового заполнителя площади более 0,12 м2 в зоне балки 4 створка теряет устойчивость и требует ремонта. Так как спрогнозировать места появления очагов коррозии невозможно, то в раiетах были рассмотрены наиболее опасные с точки зрения прочности области створки. Можно гарантировать, что для данной критической области створки допустимы повреждения площадью не более 0,12 м2.
2. Экономическая часть
.1 Экономическая эффективность применения углепластиков
Целью экономической части данного проекта является оценка плановой себестоимости боковой створки заднего грузолюка самолета АН-124, конструкция которой описана в разделе 1.5 данного дипломного проекта. Стоимость углепластиковых конструкций, как и металлических, складывается из стоимости материала, стоимости изготовления деталей, стоимости сборочных работ, затрат на заработную плату рабочих и др.
Анализ данных таблицы 1.2 п. 1.5.1 дает возможность представить, какие компоненты конструкций дадут максимальную экономию массы со снижением стоимости изделия.
Оценки, сделанные на основании цен середины 80-х годов, показывают, что снижение стоимости изделий для самолетостроения при применении углепластиков составляют, по крайней мере, 0,5% на каждый процент снижения массы. В общем случае, стоимость изделия будет тем ниже, чем большее число деталей будет сделано из композитов. В таблице 2.1 приведена сравнительная стоимость конструкций из КМ и металла
Табл. 4.1
Сравнительная стоимость углепластиковых и металлических конструкций (в условных единицах)
МатериалСтоимость деталейСтоимость сборочных работОбщая стоимостьмета