Материал: Методика проектирования силового шпангоута. методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Конструкция самолётов». Кириакиди С.К

2

(1 −cos ) − sin =

=2− (1 −cos ) 2

1

2 (1 −cos ) − sin =

= −

(1 −cos )

2

= −3

2

+

5 2

= −кН ∙

м3.

3

∆

3

4∆11 =,

м, 3

,

=

∫

− 2

2

=

2

2

(1 −cos ) − sin

= −

2

(1 −cos ) +

2

2 2

2

(2 − 0) +

2

2 = ∆3

м

,

+ 2

sin = −

2

2

Составляем систему канонических уравнений

11

1

+ 13

3

+ ∆1

= 0

31

1

+ 33

3

+ ∆3

= 0

Решая ее, находим: 1 = ∆3

13

−∆1 33 ,

кН,

11

33

− 13

31

кН

м

3 =

∆1

31

−∆3 11

,

∙ .

По выражению

11

33

− 13

31

сечениям

= −2 2

∑

определяем величину изгибающих моментов по

∑

(1 −cos ) − sin + 1 (1 −cos ) + 3

∑

= 0кН

∙

м =

2

=,

кН

∙

м

∑

= ,

кН

м=.

= ,

∑

при

∙

при

при

Вычисляем

для статически неопределимой системы.

Нормальная сила

по сечениям шпангоута

= + 1 cos = −

sin + 1 cos ;

2

°

кН

= 0; =0

=,

;

= 90

°; =90

°=,

кН;

= 180

; =180

=,

кН

.

°

Строим эпюру N (рис. 8,б).

Для

для статически неопределимой системы.

Вычисляем

статически

определимой

системы

перерезывающее

усилие

по

сечениям шпангоута от внешней нагрузки определяется по формуле

= −

(sin − cos ).

Перерезывающая сила по

сечениям определяется по формуле

2

= + 1 sin

=0 = −

= 0

(sin − cos ) + 1 sin

2

при

°

кН

=90

= ,

°

при

=180

°

= 180

=,

.

°

при

кН

Эпюра перерезывающих сил показана на рис. 8,в.

По максимальным

внутренним

силовым

факторам

подбираем

При = (0°, 90°, 180°).

геометрические параметры сечения шпангоута.

Нормальные усилия на пояса шпангоута

=

=

∑

− ,

,

;

=

=

∑

+ 2

кН

.

сж

Н

2

раст

кН

Н

Площадь сечения пояса

,

.

м2

= 0,95 ∙

Данной площади удовлетворяет профиль Пр – (тавр):

м2

м

1

м( 1 – вертикальная полка), материал Д16-Т.

Погонная нагрузка стенки шпангоута:

= ,

, =,

, =,

,

Толщина стенки:

=

,

кН/м.

ст

ср

= ,

м

ср

≥

;

э

1 +

; =

= 1 + + 2

э

=

0,9 2

=

–(для);

= (1,0 −2,0) ∙ 10

= ,

=

Н м

−3м – принимаем предварительно,

квадратной пластины при

.

;

.

= , = ,

ср

МПа

ст

м

Принимаем по стандарту

ст

м

Определим критическую

силу стойки (между поясами шпангоута с шагом

=

, .

ср

=

2 ∙

= ,

кН

;

0,2 м).

2

= ,

м4 .

Профили

,

= ,

, = ,

,

= , ,

мм

кН

мм

мм

Подбираем профиль Пр –

м

устанавливаем

попарно.

Нагрузка

на заклепку

–

= ∙ ,

,

крепления профилей со стенкой шпангоута равна

= (0.020 −0,025)

3

устанавливаем

двухрядные

заклепки в

шахматном порядке. Площадь сечения заклепки:

з

=

з

= ,

м2

;

0,63

Таким образом, диаметр заклепки

мм

заканчивается. На рис. 9 представлен

На этом проектировочный расчет = , .

Таблица П1

№№

H =B ,

δ ,

A,

Ix,

Wx,

проф.

мм

мм

см2

см4

см3

1

2

3

4

5

6

1

12

1

0,234

0,032

0,036

24

12,5

1,6

0,377

0,055

0,045

2

15

1

0,294

0,083

0,057

51

15

1,2

0,353

0,077

0,070

3

15

1,5

0,434

0,091

0,084

4

15

2

0,564

0,114

0,108

52

15

3

0,820

0,163

0,160

27

16

2,4

0,726

0,167

0,149

53

18

1,3

0,524

0,164

0,126

29

19

2,4

0,861

0,280

0,208

30

19

3,2

1,125

0,362

0,275

54

20

1

0,397

0,148

0,100

55

20

1,2

0,473

0,181

0,125

6

20

1,5

0,584

0,222

0,153

7

20

2

0,764

0,284

0,198

8

25

1,5

0,734

0,444

0,243

9

25

2

0,964

0,573

0,317

10

25

2,5

1,180

0,693

0,387