Одновременное действие нагрузки на вертикальное и горизонтальное оперение

При одновременном действии нагрузки на горизонтальное и вертикальное оперение погонные касательные силы для боковин и сводов фюзеляжа вычисляются по формулам:

Толщина обшивки боковин и сводов фюзеляжа определяется в расчётном сечении по следующему соотношению:

- разрушающее касательное напряжение обшивки

Принимаем δ = 0,8 мм.

4.4.6 Подбор элементов продольного набора

Стрингеры верхнего и нижнего сводов с присоединённой к ним обшивкой участвуют в работе фюзеляжа на общий изгиб. Приняв все стрингеры одинаковыми, их сечение можно найти из соотношения:

;

σ_{разр.стр} = 0,7* s_{в стр} = 308 МПа – разрушающее напряжение стрингера,

m – количество стрингеров в своде.

Так как отрицательное, то принимаем стрингеры с минимальной площадью сечения. Принимаем профиль ПР –100 –1: F_стр = 0,234 см².

-длина стрингера между шпангоутами.

Для растянутого свода основное соотношение выполняется:

Для сжатой зоны:

Здесь .

;

Условие не выполняется.

Увеличим площадь сечения стрингеров в сжатой зоне

Принимаем профиль ПР – 100 – 11: F_стр = 1,72 см².

Условие не выполняется.

Увеличим количество стрингеров в сжатой зоне m = 5:

.

Условие выполняется.

 

Оценка прочности элементов сечения фюзеляжа

В заключение проводится оценка прочности элементов сечения фюзеляжа путем вычисления коэффициента избытка прочности:

.

Величина предельного изгибающего момента в сечении фюзеляжа определяется по формуле

Усилие в стрингере, воспринимаемое в сжатой зоне, равно:

В растянутой зоне:

Здесь .

Для сжатой зоны обшивки , для растянутой зоны .

;

.

Границей между растянутой и сжатой зонами фюзеляжа в его сечении является нейтральная ось z-z. Положение этой оси определяется из условия равновесия, записанного для рассматриваемого сечения:

;

Здесь n – число элементов продольного набора в сечении фюзеляжа.

С целью практического определения положения нейтральной оси суммирование по формуле целесообразно вести от крайних элементов, находящихся соответственно в сжатой и растянутой зонах.

Результаты вычислений заносим в таблицу 9.

 

Рисунок 17 – Эскиз сечения фюзеляжа

Таблица 9 – Расчет усилий и моментов, действующих на элементы продольного набора

Номер элемента	, см2	, МПа	, Н	, м	Н ·м
	1,72	225,57	-2535,926
	1,72	225,57	-2535,926
	1,72	225,57	-2535,926	0,4	1014,37
	1,72	225,57	-2535,926	0,8	2028,74
	1,72	225,57	-2535,926	1,2	3043,11
	0,234			1,6	87,225
	0,234				109,032
	0,234				109,032
	0,234				109,032
	= 420407,8

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе произведен приближенный расчет на прочность крыла, фюзеляжа и основных опор шасси самолета Бе-32. Подобраны параметры расчетных сечений: толщина обшивки и стенок лонжеронов крыла, площадь поясов лонжеронов и стрингеров крыла, толщина обшивки и сечения стрингеров фюзеляжа, сечения основных силовых элементов опоры шасси – штока, цилиндра, полуосей. Произведена оценка прочности основных силовых элементов рассмотренных сечений. В итоге сечение крыла, сечение фюзеляжа и стойка шасси имеет приемлемый избыток прочности.