Размещено на http://www.allbest.ru/

Выбор рациональных параметров сборных стрингеров панелей работающих на сжатие

План

1. Работа панели на растяжение

2. Работа панели на сжатие

3. Алгоритм проектирования сжатой стрингерной панели

1. Работа панели на растяжение

При работе панели на растяжение, действующие в стрингерах и обшивке максимальные напряжения, не должны превышать разрушающих значений, т.е.

где: k - коэффициент, учитывающий концентрацию напряжений в местах установки заклепок. k 0,9.

Приведенная площадь панели (F_стр + F_обш) в этом случае определяется зависимостью

где: Р_рас - действующее растачивающее усилие.

Суммарная площадь стрингеров составляет примерно половину приведенной площади панели:

F_стр (0,5...0,55) F^пр_пан; тогда

t_стр = шаг стрингеров (по сложении t_стр (200...350) мм.

Площадь обшивки панели составляет:

F_обш (0,45...0,5) F^пр_пан

Тогда, толщина обшивки панели будет равна

где B - ширина панели (расстояние между лонжеронами).

По полученным значением _стр и _обш в соответствии с ОСТ подбирается реальные параметры.

2. Работа панели на сжатие

При работе панели на сжатие, выбор параметров стрингеров панелей сводится к определению шага стрингеров - b, толщина обшивки панели -_обш, формы и площади сечения стрингера - _стр.

При этом должно выполняться условие

(1)

Исходными данными для определения параметров панелей являются: сжимающая погонная нагрузка , длина панели L, материал панели, характеризуемый ; и Е. (рис.1)

Рис.1

При работе панели на сжатие примем, что основным элементом, воспринимающим сжимающие усилия является стрингер с присоединенной обшивкой. Ширину, присоединенной к стрингеру обшивки - “с” можно рассчитать по формуле

(2)

Величина критических напряжений при общей потере устойчивости стрингера с присоединенной обшивкой определяется по формуле

(3)

где: l - расстояние между нервюрами - радиус энерции;

J, F - соответственно момент инерции и площадь сечения стрингера с присоединенной обшивкой.

Величина критических напряжений местной потери устойчивости плоских участков обшивки и стенки стрингера рассчитывается по формуле

(4)

k= 0,9 - пластинки со свободным краем;

k= 4 - без свободного края, т.е. стенка стрингера;

и - соответственно ширина и толщина пластины (полки).

Для того, чтобы повысить устойчивость элементов стрингера со свободным краем, свободный конец делают с “бульбой” или отгибают.

3. Алгоритм проектирования сжатой стрингерной панели

Проектирование сжатой стрингерной панели ведется методом последовательных приближений по следующему алгоритму:

1. Выбирается шаг стрингеров “b“ по статистике.

2. Толщина обшивки может быть выбрана так же по статистике, либо определена из условия работы на сдвиг от момента кручения крыла из:

; ; (5)

3. Площадь сечения плоской сжатой панели шириной В можно определить по формуле

(6)

В качестве упрощения принимаются следующие условия: с=30 _обш; панель работает в зоне, а критическое напряжение общей потери устойчивости стрингера с присоединенной обшивкой равно - предел текучести

4. Вычтя из F_пан площадь обшивки () и разделив на число стрингеров , определяется потребная площадь одного стрингера: стрингерный панель устойчивость

(7)

По каталогу прессованных профилей подбирают конкретный профиль. При этом необходимо обеспечить чтобы _{1 обш}, иначе обшивка, теряя устойчивость, может подсечь стрингер.

5. Определяется радиус инерции этого профиля с присоединенной обшивкой - i и коэффициент формы сечения k_ф по формуле:

(8)

6. Из условия оптимальности шага стрингеров

(9)

определяется его значение

(10)

(- коэффициент Пуассона, для металлов )

7. Определив ширину присоединений обшивки “с” - по формуле (2) проверяется условие (1).

Ключевые слова и выражения

Работа панели на растяжение, работа панели на сжатие, параметры стрингера, параметры обшивки, потребная площадь одного стрингера.

Контрольные вопросы

Как определяется разрушающие напряжения при работе панели на растяжение?

Как выбирается параметры стрингеров при работе панели на сжатие?

Как определяются параметры обшивки?

По какой формуле рассчитывается величина критических напряжений местной потери устойчивости плоских участков обшивки и стенки стрингера?

По какому алгоритму ведется проектирование сжатой стрингерной панели?

Литература

1. Войт Е.С., Ендогур А.И., Мелик-Саркисян З.А., Алявдин И.М. Проектирование конструкций самолетов. М.: Машиностроение, 1987. стр.

Размещено на Allbest.ru