Файл: Курсовая работа по дисциплине Прочность конструкций летательных аппаратов.doc
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 498
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1Вычисление внутренних усилий в сечениях корпуса ЛА
2.1 Графическое изображение расчетной схемы
2.4 Поверочный расчёт шпангоута
3.1 Подбор толщины обечайки, днищ и площади сечения шпангоутов бака и расчёт напряжений в обечайке
3.2Расчёт бака на устойчивость под действием нормальных и касательных напряжений
4 Расчёт негерметичного отсека
4.1 Графическое изображение расчетного сечения
4.4Расчёт для трёх наиболее нагруженных панелей дополнительных напряжений в обшивке и стрингерах
.
Результаты расчётов величин приведены в таблице 4.1.
Значения нормального напряжения в последнем поясе и наибольшее значение касательного напряжения в обшивке в нулевом приближении являются исходными данными для поверочного расчёта в программе OTSEKNEW.EXE. Результаты работы программы представлены в приложении .
Таблица 4.1. – Расчёт нормальных и касательных напряжений.
Согласно результатам расчета программы OTSEKNEW.EXE наиболее нагруженными являются пояса № 6,7,8,13.
Напряжения в обшивке вычисляются по формулам:
где - коэффициент коррекции,
- угол волнообразования (см. приложение)
Так как , то
Сжимающие напряжения в стрингере за счёт потери устойчивости обшивки от сдвига определяем следующим образом:
,
где - приведённая площадь сечения стрингера,
- участок обшивки примыкающей к стрингеру,
- берём из приложения.
Напряжения изгиба в среднем сечении стрингера определяем по формуле:
,
где - максимальный изгибающий момент,
- момент инерции сечения стрингера относительно оси
с учётом присоединённого к нему участка обшивки,
- расстояние от оси (рисунок 4.4).
Рисунок 4.4 – К расчёту стрингера на изгиб.
,
где - погонная поперечная нагрузка.
,
.
, где берём из таблицы 4.1 для выбранных поясов;
, если , что и является нашим случаем.
- критические напряжения обшивки для каждой панели.
, где - берём из приложения;
.
Для всех стрингеров:
.
Наибольшие сжимающие напряжения изгиба будут в точке 1, наибольшие растягивающие в точке 2.
Для этих точек имеем:
.
По рисунку 4.4 видно, что ; ; .
Окончательные напряжения в стрингере находим как
.
Результаты расчётов приведены в таблице 4.2.
Результаты расчётов величин приведены в таблице 4.1.
Значения нормального напряжения в последнем поясе и наибольшее значение касательного напряжения в обшивке в нулевом приближении являются исходными данными для поверочного расчёта в программе OTSEKNEW.EXE. Результаты работы программы представлены в приложении .
Таблица 4.1. – Расчёт нормальных и касательных напряжений.
i | θi | yi | Fi пояса, мм2 | φ(0)i | b(0)пр i ,мм | Fi , мм2 | Fi*φi , мм2 | Fi*φi*yi , мм3 | Fi*φi*yi2, мм4 | σri,МПа | Fi*φi(yi-yc), мм3 | Siотс, мм3 | , МПа |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
1 | 6,43 | 1490,57 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | 727307,43 | 1,0841E+09 | -118,5732 | 7,2731E+05 | 7,2731E+05 | 1,3263 |
2 | 19,29 | 1415,82 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | 690837,20 | 9,7810E+08 | -120,7714 | 6,9084E+05 | 1,4181E+06 | 2,5860 |
3 | 32,14 | 1270,09 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | 619725,51 | 7,8710E+08 | -125,0575 | 6,1973E+05 | 2,0379E+06 | 3,7161 |
4 | 45,00 | 1060,66 | 1888,447 | 1 | 168,30 | 2023,09 | 2023,09 | 2145807,44 | 2,2760E+09 | -131,2167 | 2,1458E+06 | 4,1837E+06 | 7,6290 |
5 | 57,86 | 798,05 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | 389399,35 | 3,1076E+08 | -138,9401 | 3,8940E+05 | 4,5731E+06 | 8,3391 |
6 | 70,71 | 495,42 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | 241734,39 | 1,1976E+08 | -147,8404 | 2,4173E+05 | 4,8148E+06 | 8,7799 |
7 | 83,57 | 167,95 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | 81947,87 | 1,3763E+07 | -157,4713 | 8,1948E+04 | 4,8968E+06 | 8,9294 |
8 | 96,43 | -167,95 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | -81947,87 | 1,3763E+07 | -167,3498 | -8,1948E+04 | 4,8148E+06 | 8,7799 |
9 | 109,29 | -495,42 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | -241734,39 | 1,1976E+08 | -176,9807 | -2,4173E+05 | 4,5731E+06 | 8,3391 |
10 | 122,14 | -798,05 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | -389399,35 | 3,1076E+08 | -185,8810 | -3,8940E+05 | 4,1837E+06 | 7,6290 |
11 | 135,00 | -1060,66 | 1888,447 | 1 | 168,30 | 2023,09 | 2023,09 | -2145807,44 | 2,2760E+09 | -193,6044 | -2,1458E+06 | 2,0379E+06 | 3,7161 |
12 | 147,86 | -1270,09 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | -619725,51 | 7,8710E+08 | -199,7636 | -6,1973E+05 | 1,4181E+06 | 2,5860 |
13 | 160,71 | -1415,82 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | -690837,20 | 9,7810E+08 | -204,0497 | -6,9084E+05 | 7,2731E+05 | 1,3263 |
14 | 173,57 | -1490,57 | 353,3 | 1 | 168,30 | 487,94 | 487,94 | -727307,43 | 1,0841E+09 | -206,2479 | -7,2731E+05 | 0,0000E+00 | 0,0000 |
-
9901,4495
0,0000
1,1139E+10
19802,8991
0,0000
2,2278E+10
4.4Расчёт для трёх наиболее нагруженных панелей дополнительных напряжений в обшивке и стрингерах
Согласно результатам расчета программы OTSEKNEW.EXE наиболее нагруженными являются пояса № 6,7,8,13.
Напряжения в обшивке вычисляются по формулам:
где - коэффициент коррекции,
- угол волнообразования (см. приложение)
Так как , то
Сжимающие напряжения в стрингере за счёт потери устойчивости обшивки от сдвига определяем следующим образом:
,
где - приведённая площадь сечения стрингера,
- участок обшивки примыкающей к стрингеру,
- берём из приложения.
Напряжения изгиба в среднем сечении стрингера определяем по формуле:
,
где - максимальный изгибающий момент,
- момент инерции сечения стрингера относительно оси
с учётом присоединённого к нему участка обшивки,
- расстояние от оси (рисунок 4.4).
Рисунок 4.4 – К расчёту стрингера на изгиб.
,
где - погонная поперечная нагрузка.
,
.
, где берём из таблицы 4.1 для выбранных поясов;
, если , что и является нашим случаем.
- критические напряжения обшивки для каждой панели.
, где - берём из приложения;
.
Для всех стрингеров:
.
Наибольшие сжимающие напряжения изгиба будут в точке 1, наибольшие растягивающие в точке 2.
Для этих точек имеем:
.
По рисунку 4.4 видно, что ; ; .
Окончательные напряжения в стрингере находим как
.
Результаты расчётов приведены в таблице 4.2.