Подбор поясов и стрингеров в сжатой зоне

Формула для нахождения площади сечения первого лонжерона:

;

здесь приближенно примем

Критическое напряжение стрингера выбирается наименьшим из значений критического напряжения при общей потере устойчивости и при местной потере устойчивости:

где а – расстояние между нервюрами, мм;

b – длина полки профиля стрингера, мм,

δ – толщина полки профиля, мм.

Критическое напряжение при местной потере устойчивости:

где m – коэффициент, учитывающий условия закрепления профиля на концах;

l – расстояние между нервюрами, мм;

I_x – момент инерции профиля, взят из сортамента, см⁴ [2];

F – площадь сечения профиля стрингера, см².

Таким образом, наименьшее значение имеет критическое напряжение при местной потере устойчивости: = 186,8 МПа.

Коэффициент φ_об найдется следующим образом:

где критическое напряжение обшивки принимает значение:

здесь b – шаг стрингеров, мм;

δ – толщина обшивки, мм.

Тогда:

Приведенная ширина обшивки отыщется по формуле:

Тогда усилия, приходящиеся на обшивку со стрингерами, будут равны:

В итоге имеем:

Площадь сечения пояса второго лонжерона будет равно:

Для пояса первого лонжерона используем сборную конструкцию, состоящую из двух стандартных профилей уголкового сечения Пр-100-23, приклепанных вместе. Площадь сечения каждого из профилей имеет величину:

Поясом второго лонжерона будет являться профиль уголкового сечения Пр-102-24, с площадью поперечного сечения

Необходимо, чтобы выполнялось условие:

Критическое напряжение пояса первого лонжерона найдется по формуле:

где b – ширина полки одного профиля, составляющего пояс лонжерона, мм;

δ – толщина этой полки, мм;

а - длина пояса лонжерона от нервюры к подкрепляющей стойке, мм.

Получившееся напряжение больше напряжения пропорциональности σ_р = 240 МПа, поэтому необходим пересчет:

Критическое напряжение пояса второго лонжерона найдется по формуле:

где b – ширина полки профиля, мм;

δ – толщина этой полки, мм;

а - длина пояса лонжерона от нервюры к подкрепляющей стойке, мм.

Получившееся напряжение больше напряжения пропорциональности σ_р = 240 МПа, поэтому необходим пересчет:

В итоге имеем:

Равенство соблюдается.

Проверим растянутую зону по полетному случаю D:

Критическое напряжение пояса первого лонжерона в растянутой зоне равно крити-ческому напряжению пояса в сжатой зоне, так как профили используются одинаковые.

Критическое напряжение пояса второго лонжерона:

Усилия, возникающие в случае D:

Таким образом, имеем:

Таким образом, условие прочности выполняется.

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КРЫЛА