Файл: Курсовая работа по дисциплине Прочность конструкций летательных аппаратов.doc

,

.

Угол () вычисляется по формуле:

.

Величина определяется как:

.

Вычислим первую составляющую площади давления:

.

Вторая составляющая площади давления равна:



Расчётная осевая сила, действующая на шпангоут, равна:

.

Потребная площадь сечения шпангоута:

.

Примем . Поперечное сечение распорного шпангоута возьмём в виде прямоугольного треугольника ().



Поперечное сечение распорного шпангоута
Размеры поперечного сечения подберем из условия равенства нулю m.

;

;

---

3.2Расчёт бака на устойчивость под действием нормальных и касательных напряжений

Коэффициент устойчивости, получаемый в предположении о равномерности сжатия бака по сечению и отсутствия внутреннего давления, подсчитывается по формуле:

.

Коэффициент, учитывающий влияние внутреннего давления в баке, определяется по формуле:



Где

.

Тогда

.

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения сжимающих напряжений по сечению бака, обусловленную действием изгибающего момента:

.

Коэффициент, учитывающий влияние пластических деформаций материала бака принимаем для первого приближения, т.е. считаем, что оболочка работает в упругой области.

Общий коэффициент устойчивости подсчитывается по формуле:

.

В первом приближении

.

Критическое напряжение, соответствующее потери устойчивости бака, находится как:

.

Для первого приближения имеем



Интенсивность напряжений определяется по формуле:



где ,

.

Тогда ,

т.к.

---

, то .

При - касательный модуль диаграммы растяжения бака во втором приближении.

При - секущий модуль диаграммы растяжения бака во втором приближении.



Для алюминиевого сплава :

.







Коэффициент устойчивости во втором приближении будет равен

.

Вычислим критическое напряжение во втором приближении



Дальнейшие вычисления приведены в приложении .

Для .

Вычисления проводятся до тех пор, пока в двух соседних приближения не будут отличаться менее чем на два процента.

В результате вычислений получаем (см. приложение ).

Коэффициент запаса:



где - меридиональное напряжение сжатия.

Следовательно, сжимающие напряжения опасные, поэтому необходимо выбрать другую конструкцию бака. Необходимо выбрать большую толщину обечайки.
Критические касательные напряжения вычисляются по формуле:

,

где .

---

- расстояние между шпангоутами.

,

где - критическое внешнее избыточное давление.

.

.

В первом приближении ,

.

Интенсивность напряжений в первом приближении:

,

где ,


.

Тогда .





,

,
Для .

Результаты вычислений, выполненных в программе tcr.exe, реализующей метод последовательных приближений, приведены в приложении .

Вычисления проводятся до тех пор пока в двух соседних приближения не будут отличаться менее чем на один процент.

По результатам вычислений окончательно принимаем .

Коэффициент запаса:

.

где - максимальное расчётное касательное напряжение.

Коэффициент

---

значит, бак теряет устойчивость от действия касательных напряжений. Необходимо выбрать большую толщину обечайки

---