Проектирование внешней секции закрылка самолета типа Ан-140
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?Ікр=142,94/20,0085=8408,2(Н/м);
qQ=9,55*103/0,07=136,4*103(Н/м).
Суммарный поток касательных усилий по стенке лонжерона:
q?ст=2,9*103 +8408,2+136,4*103=147,7*103(Н/м).
Разрушающее касательное напряжение определяется по соотношению:
Где b-меньший из двух размеров: высота стенки hст или расстояние между стойками ;
k?- коэффициент, равный:
а - наибольший из двух размеров: hст или , a/b>1.
Разрушающее касательное напряжение ?разр для стенки из алюминиевого сплава Д16АТ может быть также определено с использованием графика на рис.8.2.3
Рис.8.2.4. Определение разрушающего касательного напряжения для стенки из Д16АТ
Определяем Q/hст2=9,55*103/0,0662=2,38 (Па).
По графику (рис) принимаем ?разр наибольшее: ?разр=185 МПа, соответствующее ему значение /h=0.2, и вычисляем толщину стенки лонжерона:
?ст=q?ст/ ?разр=147,7103/185106=0.79(мм).
Ввиду малости полученного значения назначаем из конструктивно-технологических соображений ?ст=1 мм. (из стандартного ряда толщин).
Площадь поперечного сечения стойки, подкрепляющей стенку, может быть определена по соотношению:
Fстойки= (?b-?кр) ?стhст/?разр;
?разр=?кр=0.9kE/(b/?)2.
Здесь ?кр=185 МПа (определено из графика), ?b=220 МПа, ?ст=1 мм; b/?=5(по статистике);
k=4; hст=0.066м.
Получаем из расчетов: ?разр=0.940.721011/52=1.0361010(Па).
Fстойки= (220-185) 106110-30.066/1.0361010=2,2310-7(м2).
Ввиду малости полученного значения площади подкрепляющей стойки не будем вводить в конструкцию лонжерона подкрепляющие стойки вообще, считая, что стенка лонжерона не подкреплена.
Стенка соединяется с поясом лонжерона заклёпками. Усилие среза одной заклепки определяется по зависимости:
Рз=? q?ст.t/m,
Где
? =1.1 - коэффициент, учитывающий неравномерность касательных напряжений в стенке между заклепками;
q?ст. =147,7103 Н/м - поток касательных усилий в стенке;
t=15 мм - шаг заклёпок;
m=1 - число рядов заклёпочного шва.
Рз=1.1 147,71031510-3/1=2437,05(Н).
Диаметр заклёпки определяем из условия:
?ср.з.=4Рз/(?d)2 [?ср. з]
где [?ср. з]=210 МПа - допускаемое значение среза заклепки Д16АТ.
Отсюда
Принимаем диаметр заклёпки d=4мм.
8.3 Определение толщины обшивки.
Толщина обшивки должна удовлетворять условиям прочности, технологическим требованиям и условиям аэроупругости:
а) условия прочности приводят к соотношениям:
?обш?= qMІкр/ ?разр?;
?обш??= qMІ?кр/ ?разр??;
где
qMІкр, qM?Ікр - потоки касательных усилий в ? и ?? контурах;
?разр - разрушающее касательное напряжение обшивки.
Разрушающее касательное напряжение обшивки ?разр определяем по рекомендациям [1]:
Для бесстрингерного элерона
?разр?=0.25?в=0.25440106=110106 (Па);
?разр??=0.2?в=0.25440106=88106 (Па);
Тогда
?обш?=2,9*103/110106=26*10-3(м);
?обш??=8408,2/88106=9510-6(м);
б) согласно конструктивных, эксплуатационных и технологический требований не рекомендуется применять обшивку толщиной меньше 0.8 мм.
Следовательно, ?обш 0.8 мм;
в) под действием воздушной аэродинамической нагрузки, приближенно определяемой по зависимости qв=qэл/2bэл, обшивка прогибается, максимальный прогиб её составит fобш=cqэлb4/E?3обш, где с=0.0285
для условий шарнирного опирания обшивки на стрингеры и нервюры, b- расстояние между стрингерами или нервюрами (меньшее значение из этих двух размеров). Прогибы искажают профиль агрегата, увеличивают аэродинамическое сопротивление. Принимая ограничения fобш / b 0.002, найдем:
Воздушная нагрузка qэл элерона принимается для верхней обшивки , для нижней обшивки .
Тогда:
,
.
Здесь qэл=qвозд - воздушная нагрузка на единицу площади элерона. Она связана с погонной нагрузкой элерона qэл следующим соотношением:
qагр=qвозд=qз/bз;
Принимая qз=6,5*103 Н/м; b3=0,324 м, получаем:
qвозд= 6,5*103 /0.324=20,06103(Н/м).
Тогда толщины будут равны:
Из трех вариантов принимается наибольшую толщину обшивки, причем для контуров ? и ?? назначаем одинаковую толщину, так же, как для верхнего и нижнего участков:
?обш=1мм.
8.4 Проектирование усиленной нервюры
Усиленная нервюра подвижных частей крыла размещается в районе опорных узлов их навески. К ним крепятся кронштейны элеронов. Помимо сохранения аэродинамического контура и восприятия воздушной нагрузки они предназначены для восприятия больших сосредоточенных нагрузок от реакций опор. Усиленные нервюры, воспринимая опорные реакции R, передают их на контур в виде потока касательных сил q (см. рис.9.6).
Рис.8.4. Расчётная схема усиленной нервюры
Так как воздушная нагрузка значительно меньше действующей на нервюру сосредоточенной нагрузки R, то при проектировочном расчете ею обычно пренебрегают.
Расчетная схема нервюры - балка, упруго опертая на стенку лонжерона и обшивку.
Из условий равновесия находим
Здесь R=9,55*103 Н - реакция в опоре (сосредоточенная сила, действующая на узел навески); е=0.0875 м; b=0.338 м; ?=12; ?=9 - геометрические размеры.
Получаем
Расчетное значение изгибающего момента нервюры:
МНР=Re=9,55*103 0.0875=0,8356*103 (Нм).
Расчетное значение перерезывающей силы:
Q2=Re/b=9,55*103 /0.338=2,43*103 (H).
Проектировочные расчеты проводим аналогично проектировочным расчетам.
Определение площадей сечений поясов нервюры.
Осевое усили