Проектирование лонжерона элерона
Лонжерон обычно представляет собой балку швеллерного или двутаврового сечения. В данном проекте лонжерон представляет собой швеллер. К лонжерону крепятся узлы навески элерона и тяга управления им. Полки и стенка лонжерона элерона будут изготавливаться из углеткани, характеристики материала приведены в табл.1.3 Обобщенные нагрузки на элерон приведены в табл.5.1. Таблица 5.1 - Величины поперечных сил и изгибающих моментов
Проектирование балок производится на основе разделения функций ее элементов (изгибающих момент и осевая сила воспринимаются полками, а поперечная сила - стенкой). Условием оптимальности балки является минимум погонной массы, определяемой выражением: , (5.4) где , - плотности материалов полки и стенки соответственно; - ширина полок; - толщина заплечиков. Ограничениями на проектные параметры балки являются условия прочности полок и стенки, а также их соединения: ; (5.5), ; (5.6) ; (5.7), , (5.8) где , , , - пределы прочности КМ верхней и нижней полок, стенки, а также соединяющего их материала соответственно; - эффективная высота стенки: , Н=100 мм - строительная высота стенки. На основании допущения , выражение принимает вид: . (5.9) Из условия (3.8) с учетом (3.9) запишем выражение для определения минимального потребного значения ширины полок: , (5.10) где - максимальное поперечное усилие, действующее в лонжероне; - предел прочности соединения (т.е. клея), МПа. Конструктивно ширина полок по длине балки для лонжерона элерона принимается . Для определения значений толщины полок следует воспользоваться алгоритмом, приведенным в работе [3], выведенным из условия прочности. 1. Для произвольно заданных значений вычисляются толщины , при которых условия прочности для верхней полки будут выполняться. 2. Подставляем найденные пары величин в условие прочности для нижней полки. 3. Фиксируем найденные значения и проверяем, чтобы условие удовлетворяли все сочетания толщин полок (значения толщин полок пересчитаны на целое число монослоев). Используя для расчета программу MathCAD, получили значения верхней и нижней полок 0,96 мм (8 слоев). 4. Для определения параметров стенки достаточно взять наибольшую поперечную силу. Толщина стенки определяется по следующей зависимости [3]: , (5.11) где: - максимальное значение поперечной силы; - предел прочности материала стенки, МПа; Толщину полок округляем в большую сторону до целого количества слоев, причем так, чтобы полки не теряли устойчивость, а толщину стенки - до количества слоев кратных 4. Толщина стенки лонжерона 0,96 мм (8 слоев). Расчет устойчивости стенки лонжерона 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: , (5.12) где: - изгибные жесткости КМ стенки, которые вычисляются по формулам: (5.13)
где: Еx, Еy - модули упругости углепластика с армированием ±45; δct - толщина стенки, мм; μxy, μyx - коэффициенты Пуассона пакета стенки; Gxy - модуль сдвига пакета стенки; - коэффициент опирания, который зависит от упругих характеристик КМ стенки и отношения сторон стенки [6]; 1) а - длина рассматриваемого участка, . Критические напряжения, вычисленные по формуле (5.12), не должны превышают предела прочности материала стенки (5.13) Данные для расчета приведены в таблице 5.2. Найдем действующие касательные усилия в стенке по формуле: (5.14) Действующие напряжения, вычисленные по формуле (5.14), не должны превышают предела прочности материала стенки, а главное критических напряжений: (5.15) (5.16) Таблица 5.2 - Данные для расчета стенки на устойчивость
Условие устойчивости стенки выполняется (qd<qкр).
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (327)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |