= = = 4,33 даН/мм² ;

Определим пределы прочности и модуль упругости для данной укладки, для чего определим коэффициент укладки К_{укладки}.

Для направления 0⁰ ( вдоль действия потока q_σ ) К_{укладки} = + 0,25 = + 0,25 = 0,25+ 0,125= 0,375. = 0,375х 75 = 28,125 даН/мм² , а = 0,375 х 21500 =8062,5 даН/мм².

Для направления ⁰ ( от действия потока q_τ ) х + х 6,2 + даН/мм².

При действии на конструкцию комбинации нагрузок: (растяжения или сжатия ) по осям X ( направление вдоль основы ленты ) и У ( направление вдоль утка ) и сдвига в плоскости ХУ , предельное состояние пакета можно определить по критерию Цая-Хилла:

  

где : в числителях – действующие напряжения, а в знаменателях – пределы прочности по соответствующим направлениям.

При действии на конструкцию только и формула упрощается и принимает вид :

 1. В нашем обозначении данная формула имеет вид :

= =0,27. Всё верно.

Для данной панели коэффициент защемления Расстояние между нервюрами 300мм. Зададимся высотой сот 5 мм.

Определение критического значения q_τ^крит. по формуле:

см. [2], (7.15), стр. 164 и [7], (10) стр. 271 (приведенные ниже формулы относятся к конструкции из металла. При применении композиционных материалов в обшивках и при применении сотового заполнителя не из металлов в формулы должны быть внесены корректировки ), где: D – цилиндрическая жесткость, высота сот 2h, жесткостью сот можно пренебречь. D определяется по формуле [8], стр. 151

Е- модуль упругости материала обшивок. Для нашей стенки из углепластика, для нашей укладки слоёв Е = 8062,5 даН/мм², толщина одной обшивки h = μ-коэффициент Пуассона для углепластиковой укладки в двух направлениях: μ_0,90 = 0,25, μ_90,0 = 0,17 ( по расчётам, проведённым в ЦАГИ ), μ² = μ_0,90 х μ_90,0 = 0,25 х 0,17 = 0,0425, а 1 – 0,0425 = 0,9575.

215,7472934,8473150,58

где

L-большая длина стенки L = 300 мм.

,

= = 8,01

m_s - коэффициент опирания кромок сотовых панелей при сдвиге, определяется по графику [2], рис. 7.55, стр. 165. Для определения m_s необходимо определить коэффициент параметра сдвига k по [7], (3), стр.269.

В₀ 9574,51

G-модуль сдвига сот. Соты ПСП с ячейкой а = 1,85мм, толщина стенки ячейки 0,04мм , удельный вес сот γ=0,048 г/см³, высота сот h = 5мм. = 90

= =0,005

и при K=0,005 по Рис.7.55 б) [2] m_s=7;

= 8,01= 8,01*7= 56,06 .

τ_{критич.}= = _. = 53,9 τ_{действ.}=

= -большой запас прочности,но из технологических соображений мы вынуждены оставить данную высоты сот 5мм.

Итак разработана стенка лонжерона и нервюра.

Сечение 3-3	схема расположения слоев	Высота сот.	Толщина
лонжерон	+450, -450, 00, +450 ,- 450 +450 ,00 ,-450, +450 соты , +450, -450, 00, +450 ,- 450 +450 ,00 ,-450, +450	5 мм	2,34 мм
нервюра	00, +450, 00, -450, соты , - 450, 00 ,+450 , 00	5 мм	1,04 мм

Рис.13. Сечение 2-2.

3.4. Разработка стыкового узла соединения.

М_изг= 14557250,8 даН*мм

Q= 10956,428 даН; H= 271,8 мм, L=543,6 мм

Выбор стыковых болтов.

---

Стыковые болты выбираются исходя из следующих условий:

1.Диаметр болта ( d ) должен быть как можно меньше, что даст возможность увеличить Н₁ (см.Рис.1 ). Это приведёт к уменьшению нагрузок на болты.

2.Материал болта должен быть из высокопрочной стали , что приведёт к повышению срезающей нагрузки на срез по одной плоскости ( Р_ср. ),располагая которой можно определить необходимое количество плоскостей среза при проектировании узла.

3 . Необходимое количество плоскостей среза при проектировании узла должно быть чётным и не превышать 10.

Выбираем: d=16мм. Материал болта- ВТ16 с σ_в =84-125 кгс/мм². Расчетная разрушающая нагрузка на срез ( Р_ср. ), при t=25⁰С. Р_ср=12750 даН (по ОСТ1 31100-80).

Болт 16-L-Кд.фос.окс.-ОСТ1 31055-80 ( материал ВТ16).

При отсутствии ОСТ1 31100-80 расчетную разрушающую нагрузку на срез ( Р_ср. ) можно определить по формуле : Р_ср.= τ_{в } F = 0,63σ_{в  =} 0,6384 = 10634,8даН, где : τ_в – предел прочности на срез, F – площадь поперечного сечения болта.

При дальнейшем расчёте примем Р_ср=12750 даН(по ОСТ1 31100-80).

Нагрузки, действующие на стыковые болты в точках 1,2.

• от изгибающего момента

53558 даН

• от перерезывающей силы Q :

• от изгибающего момента

24837

• от перерезывающей силы

5478,21

Итого, имеем:

P_H 78395

P_Q = 5478,21

Равнодействующая:

78586,18

В соответствии с [10], пункт 25.625 « Коэффициенты безопасности для стыковых узлов (фитингов)» примем дополнительный коэффициент безопасности , который относится ко всем частям стыкового узла, деталям крепления и к местам соединения частей узла.

Имеем расчетное значение нагрузки

R=78586,18^. 1,25= 98232даН

5. Определение количества плоскостей среза для восприятия нагрузки R.

Примем n=8 плоскостей среза.

Выбор материала кронштейна ВТ16.

σ_в =85 кгс/мм², Е=11000 кгс/мм²

τ_в=0,5 σ_в =0,5×85=42,5 кгс/мм²,

На Рис.2 показаны габариты узла, где: d=16мм, b= 32мм, x=8мм, у= 20-8=12мм, = 2, с = = = 1,5, К = 0,97 ( по графику, см.выше п.3 ).

На Рис.3 показана сила Р, действующая на 2 плоскости среза. Необходимо определить толщину” уха” а , исходя из возможных случаев разрушений, а именно: смятие ( овализация ) отверстия от болта , срез 2-х перемычек и разрыв “ уха “. Р =  2 =  2 = 24558кгс, где R- расчётное значение нагрузки ( см.п.4 ); 10- количество плоскостей среза ( см.п.5 ); 2- две плоскости среза ( см. Рис.3 ).

. Определим а , исходя из условия смятия отверстия от болта d=16мм.

В соответствии с  2 , стр.274, для проушин неподвижного разборного соединения σ_см =σ_в = 85 кгс/мм² , тогда

а = 18,05

Примем а =20 мм, тогда: σ_см = = = 76 кгс/мм²

Запас прочности по смятию  = = 1,11.

7.2. Проверим “ ухо “ на срез по 2-м перемычкам ( см. Рис.4 ) .

Предел прочности на срез для данного материала τ_в=0,5 σ_в =0,5×85=42,5 кгс/мм².

Действующее напряжение τ_ср = = 38,37216

кгс/мм²

Запас прочности по срезу  = = 1,1

7.3. Проверим “ ухо “ на разрыв по 2-м перемычкам ( см. Рис.5 ).

---

При коэффициенте концентрации напряжения К = 0,97

допустимое значение σ = 0,97ˑ σ_в = 0,97ˑ85 = 82,45 кгс/мм².

Действующее напряжение на разрыв σ = = = 76,7

кгс/мм²

Запас прочности на разрыв  = = 1,07

δ = =6,15=7 мм толщина кронштейна.

4.Список используемой литературы.

1. Задачник к лабораторно-практическим занятиям по курсу «Конструирование агрегатов планера»

Учебное пособие. Изд. МАИ, Москва 1987, 62с.ил.

Авторы: Е.С. Войт, А.И. Ендогур и др.

2. «Проектирование конструкций самолетов».

Изд. «Машиностроение», Москва, 1987.

Авторы: Е.С. Войт, А.И. Ендогур и др.

3. А.И. Ендогур «Проектирование авиационных конструкций. Проектирование конструкций деталей и узлов».

Изд. МАИ-ПРИНТ, Москва, 2009.

4. С.Н. Кан, И.А. Свердлов. «Расчет самолета на прочность»

Изд. «Машиностроение», Москва, 1966.

5. М.Ф. Астахов, А.В. Караваев, С.Я. Макаров и Я.Я. Суздальцев

«Справочная книга по расчету самолета на прочность»

Гос. издательство оборонной промышленности, Москва, 1954.

6. Конструирование деталей. Учебное пособие к курсовому проектированию.

Под редакцией И.А.Шаталова, МАИ, Москва 1985.

7. «Прочность, устойчивость, колебания», том 2. Справочник в трех томах под общей редакцией И.А. Биргера и Я. Г. Пановко. Изд. «Машиностроение», Москва, 1968.

8. С.Н. Кан «Строительная механика оболочек» Изд. «Машиностроение», Москва, 1966.

9.Акименко А. А. Инженерная методика проектирования авиационных конструкций из композиционных материалов ( обобщение 20-ти летнего практического опыта ), утверждённая начальником ОКБ Российской самолётостроительной корпорации “ МиГ “ Плясунковым С.А. 15.03.1997г

---

Смотрите также файлы

• Лекция 01.doc

• ЛОНЖЕРОН 20-1-13 АКИМЕНКО.docx

• системы обеспечения.doc

• 149835_kestelman_v_n_fedorov_a_v_mehanizmy_upravleniya_samoletom.pdf

• Bezopasnost_vzleta_v_uslovijah_obledenenija.pdf