Материал: 7-7
2.2 Определение с помощью эвм закона изменения погонной касательной силы , изгибающего момента , перерезывающей силы и продольной силы. Посторенние эпюр , , и .
Для
расчёта
,
и
необходимо рассчитать нагрузки с учётом
коэффициента безопасности
Расчетные значения усилий вычисляются
по формулам:
где
—
- расчетные значения усилий;
-
номер нагрузки.
В таком случае расчетные значения радиальных сил будут равны:
Расчетные значения касательных сил будут равны:
Расчетные изгибающие моменты будут равняться:
В
соответствии со схемой нагружения
шпангоута и полученными значениями
расчётных нагрузок на ЭВМ вычисляются
значения
,
.
Расчёт проводится с помощью программы ring.exe. Результаты расчётов приведены ниже, на странице 34.
Вычислим
скачки на эпюрах
,
.
1. Для сечения
имеем:
,
,
,
,
,
,
2. Для сечения
имеем:
,
,
,
,
,
.
3. Для сечения
имеем:
,
,
,
,
,
.
4. Для сечения
имеем:
,
,
,
,
,
5. Для сечения
имеем:
,
,
,
,
,
,
.
Эпюры
и графики распределения
,
,
и
,
представлены на рисунках 2.2-2.5.
Рисунок 2.2
— Эпюра
Рисунок
2.3
— Эпюра
Рисунок
2.4
— Эпюра
Рисунок
2.5 — Эпюра
2.3 Подбор сечения шпангоута
Определим максимальные значения изгибающего момента, нормальной и перерезывающей сил по абсолютной величине:
,
,
,
.
Рассмотрим типовое сечение силового шпангоута, изображенное на рисунке 2.6. Оно состоит из двух поясов, стенки и части обшивки корпуса летательного аппарата, работающего совместно со шпангоутом.
Рисунок 2.6 — Типовое сечение шпангоута
Введем следующие обозначения:
-
– площадь
сечения пояса, состоящего из двух
прессованных уголков, -
– высота
стенки, -
=2,0
м – толщина стенки.
Для
определения значений
,
и
воспользуемся следующими формулами:
Коэффициент
определяется по формуле:
где
– модель упругости материала Д16АТ.
В
этих формулах
это критическое напряжение для полки
пояса, при подборе пояса его можно
принять
МПа.
Определим высоту стенки и площадь сечения пояса
Исходя из величины
подберём по каталогу подходящий профиль, изображенный на рисунке 2.7.
Рисунок 2.7 — Геометрические характеристики уголка
Возьмем профиль Пр100-19 ГОСТ 410058 имеющий следующие геометрические характеристики:
2.4 Подбор диаметра заклепки сборки шпангоута
Используем двухсрезную заклепку, для которой величина срезающей силы равна
,
где
мм
– шаг заклёпок.
Подсчитаем нагрузку, приходящуюся на одну заклёпку
Определим площадь сечения заклёпки
,
где
МПа
– предел прочности материала на сдвиг.
Вычислим
Диаметр заклёпки вычислим по формуле:
Округлим полученное значение до стандартного
2.5 Подбор диаметра заклепки, крепящей шпангоут к обшивке
Нагрузка действующая на заклёпку, крепящую шпангоут к обшивке определяется по формуле
,
где
мм
– шаг заклёпок.
Подсчитаем нагрузку, приходящуюся на одну заклёпку
Определим площадь сечения заклёпки
,
где
МПа
– предел прочности материала на сдвиг.
Вычислим
Диаметр заклёпки вычислим по формуле
Округлим
полученное значение до стандартного:
2.6 Проверочный расчет шпангоута
Рассмотрим поперечное сечение шпангоута, изображенное на рисунке 2.8 и имеющего следующие характеристики:
мм
– длина равнополочного профиля уголкового
сечения,
мм
– высота стенки шпангоута,
мм
– толщина стенки шпангоута,