6.2 Определение площади сечения растянутого пояса лонжерона f1

Площадь сечения растянутого пояса лонжерона находится по формуле (6.2.1):

; (6.2.1)

где высота сечения фюзеляжа;

высота боковины фюзеляжа;

редукционный коэффициент обшивки;

редукционный коэффициент стрингера;

площадь поперечного сечения обшивки верхнего свода;

площадь поперечного сечения стрингера верхнего свода, количество стрингеров верхнего свода равно 12.

Из формулы (6.2.1):

;

6.3 Определение площади сечения сжатого пояса лонжеронаF2

Площадь сечения сжатого пояса лонжерона рассчитывается по формуле(6.3.1):

; (6.3.1)

где редукционный коэффициент обшивки для сжатой зоны,

критическое напряжение обшивки,

редукционный коэффициент стрингера для сжатой зоны,

критическое напряжение стрингера.

Из формулы (6.3.1):

.

Конструктивно примем площадь сжатого и растянутого лонжерона .

7 Определение напряжений в наиболее нагруженном сечении фюзеляжа

7.1 Определение собственных моментов инерции сечений некоторых элементов фюзеляжа

Определение собственных моментов инерции лонжерона. Координаты центра тяжести тавра относительно его основания рассчитывается по формуле (7.1.1):

; (7.1.1)

где площадь поперечного сечения лонжерона, мм².

Подставляем значение в формулу (7.1.1):

.

Размеры найдены графически показаны в соответствии с рисунком 7.1.1.

Рисунок 7.1.1

Моменты инерции лонжерона относительно осей и , проходящих через центр тяжести, рассчитываются по формулам (7.1.2) и (7.1.3):

; (7.1.2)

; (7.1.3)

Моменты инерции лонжерона относительно осей и , будут равны:

,

,

Определение собственных моментов инерции стрингера. Координаты центра тяжести стрингера рассчитываются по формуле (7.1.4) и (7.1.5):

; (7.1.4)

; (7.1.5)

Подставляем значение в формулы (7.1.4) и (7.1.5):

,

.

Размеры найдены графически и показаны в соответствии с рисунком 7.1.2.

Рисунок 7.1.2

Моменты инерции сечения стрингера относительно осей и , проходящих через центр тяжести, рассчитываются по формуле (7.1.6) и (7.1.7).

; (7.1.6)

; (7.1.7)

Моменты инерции сечения стрингера относительно осей и ,будут равны:

,

,

Моменты инерции сечения профиля стрингера и лонжерона относительно произвольных осей, проведенных через центр тяжести сечений, рассчитываются по формуле (7.1.8):

; (7.1.8)

где центробежный момент инерции, для тавра так как симметричен, для уголка рассчитывается по формуле (7.1.9)

; (7.1.9)

угол осиy’, размеры найдены графически показаны в соответствии с рисунком 7.1.3.

Рисунок 7.1.3

Моменты инерции будут равны, для лонжеронов:

,

,

Для стрингеров:

;

;

;

;

;

.

;

;

;

;

.

;

;

;

7.2 Определение центра тяжести сечения фюзеляжа () в системе координат .

Центр тяжести сечения фюзеляжа (), в силу его симметричности относительно оси может быть определен по формуле (7.2.1).

; (7.2.1)

где расстояние от оси до центра тяжести сечений стрингеров и лонжеронов 1, 2, 3, …,n, показано в соответствии с рисунком 8.2.1.

расстояние от оси до центра тяжести элементов обшивки с площадями , показано в соответствии с рисунком 8.2.1.

Шаг tи толщина обшивки постоянны по сечению фюзеляжа, значит:

Определим центр тяжести сечения фюзеляжа ():

Рисунок 7.2.1

7.3 Определение момента инерции сечения фюзеляжа () относительно оси , проходящей через центр тяжести сечения фюзеляжа

Так как сечение фюзеляжа симметрично относительно осей и , тогда момент инерции сечения фюзеляжа (),относительно оси , проходящий через центр тяжести сечения фюзеляжа может быть определен по формуле (7.3.1).

; (7.3.1)

где собственные моменты инерции стрингеров и лонжеронов 1, 2, 3, …,n;

координаты центров тяжести элементов 1, 2, 3, …,nсечения фюзеляжа относительно центра тяжести всего фюзеляжа вычисляется по формуле:;

,

D-диаметр сечения фюзеляжа, мм;

толщина обшивки, мм;

.

Момента инерции сечения фюзеляжа (), будет равен:

.