Geum.ru

Определение напряженного состояния многозамкнутого контура

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение напряженного состояния многозамкнутого контура

 

Содержание

 

Введение

Исходные данные

Геометрические характеристики

Значение и вид нагружения конструкции

Физико-механические свойства материала подкрепляющих элементов

Физико-механические свойства материала обшивок ТС

Физико-механические свойства материала стенок ТС

Определение ФМХ элементов конструкции

Определение ФМХ подкрепляющих элементов

Определение ФМХ стенок конструкции

Определение ФМХ обшивок конструкции

Определение центра жесткости и главных осей координат

Определение координат центра жесткости

Определение величины изгибной жесткости относительно главных осей системы координат

Напряженное состояние в сосредоточенных элементах конструкции

Определение распределения перерезывающей силы и изгибающего момента по длине конструкции

Определение напряженного состояния сосредоточенных элементов

Напряженное состояние в стенках и обшивках ТС

Распределение нормальных напряжений по стенкам конструкции

Распределение нормальных напряжений по обшивкам конструкции

 

Введение

 

В данной работе рассматривается конструкция, имеющая трехзамкнутый контур в поперечном сечении. Примем за расчетную модель - модель тонкостенного стержня, так как эта расчетная модель широко применяется для анализа тонкостенных стержней большого удлинения, работающих на общий изгиб, кручение и имеющих сложную многосвязную форму поперечного сечения- в данном случае трехзамкнутый контур в поперечном сечении. Данная конструкция состоит из полукруглого, прямоугольного и трапециевидного сечений. Верхние и нижние части контуров называются обшивками, боковые части контуров - стенками. В данной конструкции присутствуют и подкрепляющие - шесть стрингеров, изготовленных из Carbon/Epoxy A34/3501-6. Стенки и полки выполнены из E-Glass/Epoxy.

Целью данной работы является определения напряженного состояния полок, стенок и сосредоточенных элементов, от распределенного поперечного усилия действующей по длине рассматриваемой конструкции, а так же определения потока касательных сил.

состояние напряжение конструкция сечение контур

 

1. Исходные данные

 

Длина конструкции...……………………………… L = 2,6 м;

площадь сосредоточенного элемента…………….f1 = 60 мм;

площадь сосредоточенного элемента…………….f2 = 60 мм;

площадь сосредоточенного элемента…………….f3 = 30 мм;

длина стенки ………………………………………h1 = 100 мм;

длина стенки ………………………………………h2 = 100 мм;

длина стенки ………………………………………h3 = 75 мм;

длина первого контура……………………………b1 = 160 мм;

длина второго контура ……………………………b2 = 140 мм;

значение внешней нагрузки ………………………p = 750 Па;

толщина стенки ……………………………………?с1 = 1.8 мм;

толщина стенки ……………………………………?с2 = 1 мм;

толщина стенки…………………………………….?с3 = 1 мм;

толщина обшивки…………………………………?1 = 1.8 мм;

толщина обшивки…………………………………?2 = 1 мм;

 

Рис 1.1 Поперечное сечение конструкции

 

Физико-механические свойства Carbon/Epoxy A34/3501-6

 

модуль упругости вдоль волокна……………………E1 п.э = 142 ГПа;

модуль упругости поперек волокна ………………..E2 п.э = 10.3 ГПа;

модуль упругости на сдвиг ………………………….G12 п.э = 7.2 ГПа;

коэффициент Пуассона ..……………………………12 п.э = 0.27;

предел прочности на растяжение вдоль волокон..….F1p п.э = 2280 МПа;

предел прочности на сжатие вдоль волокна………..F1с п.э = 1440 МПа;

предел прочности на растяжение поперек волокна .F2p п.э = 57 МПа;

предел прочности на сжатие поперек волокна ……F2с п.э = 228 МПа;

предел прочности на сдвиг …………………………..F12 п.э = 71 МПа;

 

Физико-механические свойства E-Glass/Epoxy

 

модуль упругости вдоль волокна……………………...E1 = 39 ГПа;

модуль упругости поперек волокна ………………….E2 = 8.5 ГПа;

модуль упругости на сдвиг ………………………….G12 = 3.7 ГПа;

коэффициент Пуассона………………………………12 = 0.28;

предел прочности на растяжение вдоль волокна …..F1p = 1083 МПа;

предел прочности на сжатие вдоль волокна…….F1с = 520 МПа;

предел прочности на растяжение поперек волокна ……F2p = 35 МПа;

предел прочности на сжатие поперек волокна ……F2с = 125 МПа;

предел прочности на сдвиг……………………F12 = 89 МПа;

 

Определения модулей упругости стенок, обшивок и стрингеров

 

Так как стрингеры являются однонаправленными материалами то:

 

 

Определяем приведенные модуля упругости

 

,

 

,

 

,

 

,

.

 

Определяем коэффициенты матрицы жесткости стенки со структурой [45], обшивки со струтурой [0;45]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем модули упругости стенок и обшивки через выше рассчитанные приведенные коэффициенты матрицы жесткости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение внутренних силовых факторов

 

Внешняя нагрузка распределена равномерно по двум верхним панелям.

Угол наклона крайних левых обшивок