- •Задание на курсовую работу Замечания руководителя
- •Введение
- •1 Компоновка самолёта
- •2 Дальность полёта
- •3 Центровка самолёта
- •3.1 Расчёт центровки в снаряжённом состоянии
- •3.2 Расчёт центровки пустого самолёта
- •4. Нагрузки, действующие на фюзеляж
- •4.1 Нагрузки действующие на фюзеляж по отсекам:
- •4.2 Определение реакций, действующих на фюзеляж от крыла
- •4.3 Определение реакций, действующих на фюзеляж от горизонтального оперения.
- •4.4 Определение распределенных массовых сил от веса конструкции фюзеляжа qФ
- •4.5 Расчет крутящего момента (mкр)
- •4.6 Построение эпюр qу и mz.
- •5 Предварительное проектирование силового набора фюзеляжа
- •6 Проектировочный расчет трёх сечений фюзеляжа
- •6.1 Определение толщины обшивки фюзеляжа
- •6.2 Определение площади сечения растянутого пояса лонжерона f1
- •6.3 Определение площади сечения сжатого пояса лонжеронаF2
- •7 Определение напряжений в наиболее нагруженном сечении фюзеляжа
- •7.1 Определение собственных моментов инерции сечений некоторых элементов фюзеляжа
- •7.2 Определение центра тяжести сечения фюзеляжа () в системе координат .
- •7.3 Определение момента инерции сечения фюзеляжа () относительно оси , проходящей через центр тяжести сечения фюзеляжа
- •7.4 Определение максимальных напряжений сечений фюзеляжа
- •8 Расчет типового (не силового) шпангоута
- •Заключение
- •Литература
7.4 Определение максимальных напряжений сечений фюзеляжа
Максимальное напряжение сечения фюзеляжа может быть определено по формуле (7.4.1).
; (7.4.1)
где максимальный изгибающий момент, действующий на фюзеляж;
максимальное расстояние по вертикали (линия параллельно оси ) от центра тяжести сечения фюзеляжа до крайнего элемента этого сечения;
момент инерции сечения фюзеляжа относительно оси , проходящим через центр тяжести сечения фюзеляжа.
Максимальное напряжение сечения фюзеляжа будет равно:
.
8 Расчет типового (не силового) шпангоута
При общем изгибе фюзеляжа стрингеры и обшивка нагружают типовые (рядовые) шпангоуты погонной вертикальной нагрузкой может быть определена по формуле (8.1).
(8.1)
где изгибающий момент, действующий на фюзеляж;
момент инерции сечения фюзеляжа;
шаг шпангоутов;
модуль упругости материала Д16Т;
расстояние от нейтральной оси (проходящий через центр тяжести) ;
:
площадь сечения обшивки;
площадь сечения стрингера;
количество стрингеров;
периметр сечения фюзеляжа;
Наибольший изгибающий момент в сечении фюзеляжа, в точке С шпангоута может быть определен по формуле (8.2).
; (8.2)
где толщина обшивки, мм;
шаг шпангоутов, мм;
радиус фюзеляжа в данном сечении, мм;
максимальная погонная вертикальная нагрузка может быть определена по формуле (8.3).
; (8.3)
.
Определяем наибольший изгибающий момент в сечении фюзеляжа:
Максимальные напряжения в сечении шпангоута рассчитываются по формуле(8.4).
; (8.4)
момент инерции шпангоута
Рисунок 8.2.1
.
Критические напряжения потери устойчивости шпангоута рассчитываются по формуле (8.5).
; (8.5)
.
Заключение
В ходе курсового проекта была выполнена компоновка самолета, рассчитана центровка в двух вариантах, определено расположение и запас топлива, дальность полета. Определены нагрузки, действующие на фюзеляж и построены эпюры изгибающих моментов Мzи сил перерезывающих силQy. Выполнено предварительное проектирование силового набора фюзеляжа и произведен расчет типового шпангоута. В результате расчета установлено, что критические напряжения потери устойчивости шпангоутане превышают максимально допустимых, что свидетельствует о правильности проделанной работы. По итогам расчетов выполнена графическая конструкторская часть проекта.
Литература
1 Кириаиди С.К., Сатин В.А., Спирин В.Р. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Проектирование самолетов”. – Воронеж: ВГТУ, 2004. – 32с.
2 Егер С.М. Проектирование самолетов. – М.: Машиностроение, 1983. – 616с.
3 Астахов М.Ф., Караваев А.В., Макаров С.Я., Суздальцев Я.Я. Справочная книга по расчету самолета на прочность. – М.: Оборонпром, 1955. – 710с.
Приложение А
Рис. 1 – Размещение топливных баков.
Приложение Б
Рис. 2 – Расположение центров тяжести агрегатов и отсеков самолета.
Приложение В
Рис. 3 – Определение реакций крыла, действующих на фюзеляж от крыла.