Расчет устойчивости стенки нервюры

Принимаем, что стенка воспринимает только поперечную силу , от действия которой в плоскости стенки возникает поток касательных усилий . Формула Эйлера для определения критических усилий, при которых происходит потеря устойчивости стенки, имеет вид:

, (3.14)

где  - изгибные жесткости КМ стенки, которые вычисляются по формулам:

где Е_x, Е_{y -} модули упругости стеклопластика;

δ_{ct -} толщина стенки, мм;

μ_xy, μ_{yx -} коэффициенты Пуассона пакета стенки;

G_{xy -} модуль сдвига пакета стенки;

 - коэффициент опирания, который зависит от упругих характеристик КМ стенки и отношения сторон стенки;

а - длина рассматриваемого участка между передним лонжероном и задней стенкой, ;

Критические напряжения, вычисленные по формуле (3.14), не должны превышают предела прочности материала стенки

 (3.15)

Данные для расчета приведены в табл.3.1.

Таблица 3.1 - Данные для расчета стенки на устойчивость

δct, мм	х, мм	D1∙103Н∙мм	D2∙103 Н∙мм	D3∙103 Н∙мм	D1/D2	D1/D3		Н/мм	qd Н/мм
1	1522	2,145	1,43	1,224	1,5	1,752	168,1	39,9	14,47

Действующие напряжения (q_d) не должны превышать критические (q_кр). Как видим, условие устойчивости стенки выполняется (q_d<q_кр).

В проектируемом крыле 10 силовых нервюр (КП.407.458м.08В.13.00.00.09СБ). Проектировочный расчет всех нервюр аналогичен выше указанному алгоритму.

Расчет обшивки крыла

Обшивка крыла образует внешнюю поверхность крыла. От качества поверхности крыла в определенной степени зависят его аэродинамические характеристики.

Обшивка может быть гладкой или трехслойной. Соединение обшивок в местах стыка может быть встык или внахлест. Наиболее простым является соединение внахлестку, но оно вызывает наибольшее аэродинамическое сопротивление. Наилучшим в аэродинамическом отношении и получившим, поэтому наибольшее распространение на современных самолетах является соединение встык. При соединении обшивок встык необходимо предусматривать обязательный температурный зазор равный 1мм. Стык обшивок осуществляется по элементам силового каркаса: лонжеронам, стрингерам, нервюрам [2].

На современных самолетах применяется трехслойная обшивка. Несущие слои чаще всего выполняются из стеклоткани или углеткани, а в качестве заполнителя - пенопласт или сотовый заполнитель. Несущие слои приклеиваются к заполнителю.

Трехслойная обшивка имеет ряд преимуществ по сравнению с гладкой. Трехслойная обшивка имеет большую поперечную жесткость, а следовательно и высокие критические напряжения. Также она обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Но трехслойная обшивка имеет и недостатки. Технология изготовления сложна, сложен контроль качества склейки несущих слоев к заполнителю, затруднен ремонт обшивки. Большие трудности встречаются при осуществлении стыков частей обшивки. Необходимо обеспечивать соединение не только несущих слоев, но и заполнителя, который обеспечивает их совместную работу.

В данном проекте обшивка крыла изготовляется из стеклопластика (табл.1.3).