Материал: 7-7

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

,

гдеМПа – 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,

мм² - площадь равнополочного профиля уголкового сечения,

мм – толщина равнополочного профиля уголкового сечения,

мм – диаметр заклепки для сборки шпангоута,

мм – диаметр заклепки, крепящей шпангоут к обшивке,

мм – толщина обшивки.

Рисунок 2.8 — Поперечное сечение шпангоута

Вычислим расстояние между заклёпками и

Определим ширину присоединенной обшивки:

Площадь поперечного сечения с учетом ослабления отверстиями под заклепки:

Статический момент сечения относительно оси :

Координата центра тяжести:

Момент инерции сечения шпангоута относительно оси :

Момент инерции сечения относительно центральной оси х:

Рассмотрим сечение, в котором действует максимальный изгибающий момент. Имеем:

,

,

,

.

Расстояние от полок профилей до оси x:

Напряжения в точках А и В:

Рассмотрим сечение, в котором действует минимальный изгибающий момент. Имеем:

,

,

,

.

Напряжения в точках А и В:

Из полученных значений выбираем наибольшее растягивающее и наибольшее сжимающее напряжения:

Запас прочности по растяжению:

где – коэффициент заклепочного шва,

предел прочности на растяжение и сжатие.

Запас по устойчивости:

Статический момент части поперечного сечения, расположенной выше центра тяжести:

где – координата центра тяжести профиля.

Максимальное напряжение в стенке:

Критическое касательное напряжение:

Предел пропорциональности при сдвиге:

где – предел пропорциональности.

Критическое касательное напряжение выше предела пропорциональности при сдвиге. Принимаем:

где

Запас устойчивости стенки от сдвига:

Статический момент части сечения шпангоута, крепящейся к стенке:

Cила, приходящаяся на заклепку:

где – шаг заклепок.

Сила среза заклепки:

где –напряжение на срез.

Запас прочности по срезу заклепки :

Сила среза в соединении обшивки с поясом:

где – шаг заклепок.

Сила среза заклепки:

где –напряжение на срез.

Запас прочности по срезу заклепки :

Напряжение смятия стенки:

Допускаемое напряжение смятия:

Запас прочности по смятию стенки:

Напряжение смятия обшивки:

Запас прочности по смятию обшивки:

Результаты проверки приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Результаты проверки

*** Р А С Ч Е Т Ш П А Н Г О У Т А *** Suhov

РАДИУС ШПАНГОУТА,М 1.550 ДЛИНА ОТСЕКА,М 1.550 УСЛ.ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ,МПА 270. E/E0= 1.000

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ СЕЧ.,М**4 .6531E-05 ТОЛЩИНА ОБШИВКИ,ММ 2.00 МОДУЛЬ УПРУГОСТИ,МПА .720E+05 E/(2.*G)=1.300

ЧИСЛО СИЛ: РАДИАЛЬНЫХ 2 КАСАТЕЛЬНЫХ 2 МОМЕНТОВ 2

РАДИАЛЬНЫЕ СИЛЫ,КН

УГОЛ,ГРАД. 40.0 260.0

РАСЧ.ЗНАЧ. -41.60 -33.80

КАСАТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ,КН

УГОЛ,ГРАД. 80.0 320.0

РАСЧ.ЗНАЧ. -39.00 23.40

СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ МОМЕНТЫ,КН*М

УГОЛ,ГРАД. 180.0 320.0

РАСЧ.ЗНАЧ. 19.50 -13.00

******************************************************** ********************************************************

* УГОЛ * М,КН*М * N,КН * Q,КН * QT,КН/М * * УГОЛ * M,КН*М * N,КН * Q,КН * QT,КН/М *

******************************************************** ********************************************************

* 0. * 1.697E+00 *-1.371E+00 *-4.140E+00 * 3.115E+01 * * 180. *-9.974E+00 * 4.023E+00 * 1.391E+01 * 1.977E+01 *