Проверочный расчет крыла

 

Целью проверочного расчета является проверка прочности конструкции при действительной геометрии и физико-механических характеристиках материалов конструкции методом редукционных коэффициентов.

Для определения коэффициента редукции нулевого приближения построим диаграмму деформирования материалов обшивки, стрингеров и лонжеронов. Параметры деформирования приведены в таблице 4.

Имея диаграмму деформирования, выбираем фиктивный физический закон. При расчетных нагрузках напряжения в наиболее прочном элементе конструкции - лонжероне - близки к временному сопротивлению. Поэтому фиктивный физический закон целесообразно проводить через точку  (рис. 14).

Рис. 14

 

Определяем коэффициент редукции нулевого приближения в сжатой зоне:

Лонжерон: ,

Стрингер: .

 

Определяем коэффициент редукции нулевого приближения в растянутойзоне:

Лонжерон: ,

Стрингер: .

 

Определим редуцированные площади элементов. Действительные площади элементов сечения:

 

,

,

;

,

,

.

 

Редуцированные площади:

 

,

,

;

,

,

.

 

Дальнейшие расчеты представлены в таблице 6.

Далее необходимо найти координаты центра тяжести редуцированного сечения. Определяем положение центральных осей редуцированного сечения. Исходные оси выбираем проходящими через носок профиля в соответствии с его геометрией (рис. 15).

Координаты центра тяжести редуцированного сечения определяем следующим образом:

 

,

,

 

Рис. 15

 

где - число сосредоточенных площадей в сечении.

Координаты сосредоточенных элементов в центральных осях найдем так:

 

,

. (табл. 6)

 

Определяем осевые и центробежные моменты инерции редуцированного сечения в центральных осях:

 

,

.

 

Далее необходимо найти угол поворота центральных осей до положения главных (рис. 16). Рис. 16

 

Вычислим координаты элементов в главных центральных осях

 

,

. (табл 6)

 

Определяем моменты инерции в главных центральных осях

 

,

.

 

Определяем проекции изгибающих моментов на главные центральные оси (рис. 17):

 

;

.

 

Определяем редуцированные напряжения в элементах сечения:

 

 

 

Рис. 17

Определяем действительные напряжения в продольных элементах из условия равенства деформации действительных и редуцированных сечений по диаграмме деформирования (рис. 18).

 

Рис. 18

 

После нахождения действительных напряжений определяем коэффициент редукции последующего приближения для каждого элемента конструкции:

 

 

Определение коэффициентов редукции последующих приближений для каждого элемента конструкции будет проведено с помощью ЭВМ. (приложение 1)

После достижения сходимости коэффициентов редукции необходимо определить коэффициенты избытка прочности в элементах:

 

- в растянутой зоне, - в сжатой зоне.

 

Таблица 5

Таблица 5 (продолжение)