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