Проектирование самолета административного класса
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ях действуют изгибающие моменты:
;
.
Материал для штока и цилиндра - сталь 35ХГСА, для которой .
При подборе толщин стенок штока и цилиндра (проектировочный раiёт) осевую силу и крутящий момент не учитываем, напряжение ?r полагаем равным нулю, кпл=1.27, таким образом, получим зависимости для определения толщины ?. При вычислении величины ? используем метод последовательных вычислений.
; ; ; ;
,
где d - диаметр средней поверхности элемента.
Рассмотрим два варианта этой формулы :
а) перед слагаемым стоит знак -, что соответствует случаю растянутой зоны от воздействия изгибающего момента;
б) перед слагаемым стоит знак + (сжатая зона).
Для цилиндра на первой итерации:
; ;
;
;
.
Из этих значений выбираем наибольшее и вводим запас на восприятие осевой силы и крутящего момента, т. е. принимаем ?ц = 2.5мм.
Повторяя вычисления при d=142.5мм, получаем:
d=142.5мм; А=1176 [Н?мм]; В=2846 [Н?мм];
;
; следовательно, значение ?ц = 2.5мм принято обоснованно.
Для штока на первой итерации
; ; ;
;
.
Принимаем ?шт = 3мм, повторяя при d=117 мм, получим:
А=965; В=4222; ?=2.373 [мм]; ?=2.95 [мм].
4.3.7 Заключение о прочности штока и цилиндра
Цилиндр и шток прочны в пределах точности принятой раiетной схемы, если толщины их стенок имеют значения
?шт=3 [мм]; ?ц=3.5 [мм].
Может оказаться, что толщина стенки цилиндра зависит от локальной прочности в месте приложения к цилиндру сосредоточенной силы от подкоса. Однако для решения этой задачи следует ввести более точную раiетную схему, в частности, использовать теорию оболочек.
Раздел 5
Проектирование лонжерона минимальной массы
5.1 Выбор и обоснование КСС лонжерона. Исходные данные для раiета
Лонжероны являются основными элементами силового набора крыла и оперения. Они представляют собой продольные балки или фермы, воспринимающие полностью или частично изгибающий момент и поперечную силу крыла.
Раiет будет проводиться для переднего лонжерона крыла, конструктивно-силовая схема которого - балочная. Балочные лонжероны наиболее выгодны в весовом отношении при больших интенсивностях нагрузок, при средних и малых строительных высотах, чем ферменные. Они представляют собой двухпоясную балку со стенкой, подкрепленной стойками, которые могут использоваться также для присоединения нервюр к лонжерону.
Форма поперечного сечения - двутавр, так как двутавровое сечение имеет преимущество в весовом отношении по сравнению со швеллерным при больших интенсивностях нагрузки.
По технологическим признакам - лонжерон сборочный, клепаной конструкции, с монолитными поясами.
В качестве раiетного сечения выбираем сечение с координатой
, ,
.
- изгибающий момент, воспринимаемый крылом в раiетном сечении;
- поперечная сила, действующая на крыло.
Значения М?изг и мы берем из курсового проекта по прочности.
Раiетная схема и нагрузки, действующие на крыло, представлены на рис. 18.
В раiетном сечении крыло имеет следующие размеры:
b=2.24 м -длина хорды в раiетном сечении;
H1л=0,256 м - высота переднего лонжерона;
H2л=0,144 м - высота заднего лонжерона;
X1л=0,2 b=0.448 м - расстояние от носка крыла до переднего лонжерона;
X2л=0,75 b=1.68 м - расстояние от носка крыла до заднего лонжерона.
Распределение изгибающего момента между лонжеронами пропорционально квадратам их строительных высот, примем, что лонжероны воспринимают 70% всего изгибающего момента, тогда:
;
;
;
где H1=0.256м - высота переднего лонжерона,
H2=0.144м - высота заднего лонжерона,
тогда соответственно:
;
.
Поперечная сила Q распределяется пропорционально высотам лонжеронов, т.е.:
,
отсюда имеем:
где Q1 - поперечная сила, воспринимаемая передним лонжероном;
Q2 - поперечная сила, воспринимаемая задним лонжероном.
Запишем данные, необходимые для раiета лонжерона:
;
Расiитаем пояса лонжерона.
5.2 Проектирование поясов лонжерона
Выбор материала поясов лонжерона определяется весовым анализом и конструктивно-технологическими соображениями.
Применение поясов из одной марки материала имеет свои преимущества, т.к. при этом соблюдается единый технологический процесс, отпадает необходимость в технологических разъемах по длине поясов, более плавно происходит течение усилий по поясам лонжерона. При высоких температурах должны применяться нержавеющая сталь и титановые или теплостойкие дюралюминиевые сплавы. Поэтому в качестве материалов поясов будут рассмотрены сплавы Д16Т и 30ХГСНА. Характеристики этих материалов приведены в таблице 6.
Таблица 6. Механические свойства материалов
Материл?в, МПаЕ, Мпа?, кг/м3Д16Т440280030ХГСНА,?д=1,2?т16007850
Для таврового сечения параметр В определяет половину ширины пояса, поэтому при раiете необходимо пользоваться значением как исходным.
Последовательность проведения раiета
1.Задается ряд отношений В/? - от 1 до 8 через 1, где В - половина ширины пояса, ? - толщина пояса.
2.Определяются критические напряжения местной потери устойчивости пояса ( по зависимости ?р=?(В/?) ).
3.Определяется величина С:
( из условия прочности ), где
М - изгибающий момент, воспринимаемый лонжероном;
Н - высота лонжерона;
?кр - критическое напряжение.
4.Находится корень уравнен
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение