Разработка нервюры.(сечение 6-6)

В данном сечении расчетное значение 4.592 .

= = = 0,184 мм. Примем количество слоёв с ориентацией ⁰: n⁴⁵ = 4 слоя (толщина = 0,52мм) из-за технологических ограничений – необходимо будет соблюдать симметрию ориентации слоев.

Из технологически соображений к слоям ⁰ добавляем 2 слоя с ориентацией 0⁰ и 2 слоя с ориентацией 90⁰.

Всего имеем: n⁰ + n⁹⁰ + n⁴⁵ = 2+2 +4= 8 слоев. Общая толщина (двух обшивок) равна: =8 х 0,13 = 1,04 мм. При данной толщине действующие напряжения равны:

= = = 4.42даН/мм²;

Определим пределы прочности и модуль упругости для данной укладки, для чего определим коэффициент укладки К_{укладки}.

Для направления 0⁰ К_{укладки} = + 0,25 = + 0,25 = 0,25+ 0,125= 0,375. = 0,375х 75 = 28,125 даН/мм², а = 0,375 х 21500 =8062,5 даН/мм². Для направления 90⁰ характеристики те же самые, т.к. n⁰ = n⁹⁰.

Для направления ⁰ (от действия потока q_τ) х + х 6,2 + даН/мм².

Запас по прочности при сдвиге = = 3,53.

Для данной нервюры, работающей только на сдвиг: коэффициент защемления Расстояние между лонжеронами (L) = Х₅ = 915,17мм. Зададимся высотой сот 5 мм.

Определение критического значения q_τ^крит. по формуле:

Е - модуль упругости материала обшивок. Для нашей стенки из углепластика, для нашей укладки слоёв Е = 8062,5 даН/мм², толщина одной обшивки h = μ -коэффициент Пуассона для углепластиковой укладки в двух направлениях: μ_0,90 = 0,25, μ_90,0 = 0,17 (по расчётам, проведённым в ЦАГИ), μ² = μ_0,90 х μ_90,0 = 0,25 х 0,17 = 0,0425, а 1 – 0,0425 = 0,9575.

где:

L = 915,17 мм. Н (высота нервюры) = 218мм.

= = 0,79

m_s - коэффициент опирания кромок сотовых панелей при сдвиге, определяется по графику [2], рис. 7.55, стр. 165. Для определения m_s необходимо определить коэффициент параметра сдвига k по [7], (3), стр.269.

В₀ 8757,2

G-модуль сдвига сот. Соты ПСП с ячейкой а = 1,85мм, толщина стенки ячейки 0,04мм, удельный вес сот γ = 0,048 г/см³, высота сот h = 5мм. = 90

= = 0,0029. При и при K=0,0029 по Рис.7.55 б) [2] m_s=10;

= 0,79 = 0,79*10= 7,9 , а расчетное значение 4.592 . Запас по устойчивости = = 1,605.

Итак, разработана стенка лонжерона и нервюра.

Сечение 6-6	схема расположения слоев	Высота сот.	Толщина 2-х обшивок
Стенка лонжерона	+45⁰, -45⁰, 90⁰, +45⁰,- 45⁰, 90⁰,+45⁰, -45⁰ соты, -45⁰, +45⁰, 90⁰, -45⁰,+ 45⁰,⁹0⁰,-45⁰, +45⁰	5 мм	2,08 мм
нервюра	0⁰, +45⁰, 90⁰, -45⁰соты, - 45⁰, 90⁰,+45⁰, 0⁰	5 мм	1,04 мм

Рис. 9. Сечение 6-6.

Разработка стыкового узла соединения по переднему лонжерону.

ƩМ_изг. _г= 11693620 даН*мм. = ƩМ_изг. = 11693620 _. = 11693620 _. = 8313675 даН*мм. = 7290 даН; см.табл. стр. 24 H_{пер.л-на}= 218 мм,

Выбор стыковых болтов.

Стыковые болты выбираются исходя из следующих условий:

1. Диаметр болта (d) должен быть как можно меньше, что даст возможность увеличить расстояние между ними. Это приведёт к уменьшению нагрузок на болты.

2. Материал болта должен быть из высокопрочной стали, что приведёт к повышению срезающей нагрузки на срез по одной плоскости (Р_ср.),располагая которой можно определить необходимое количество плоскостей среза при проектировании узла.

3. Необходимое количество плоскостей среза при проектировании узла должно быть чётным и не превышать 6.

Выбираем: d=16мм. Материал болта- 30ХГСН2А-ВД с σ_в=160÷185 кгс/мм². Расчетная разрушающая нагрузка на срез (Р_ср.), при t=25⁰С. Р_ср=20200кгс (по ОСТ1 31100-80).