Анализ конструкции и выбор расчетной схемы.

Анализ конструкции и выбор расчетной схемы.

Крыло выполнено по двухлонжеронной схеме с неработающей обшивкой. Лонжероны связаны между собой нервюрами, а так же системой диагональных расчалок. Крыло подкреплено подкосами в узлах 3 и 3`.

В плоскости ZOY лонжероны работают как двухопорные неразрезные балки с консолью. Это приводит к тому, что план подкосного крыла многократно статически неопределим. Поэтому вводим допущение, а именно: в местах соединения лонжеронов с нервюрами условно введём цилиндрические шарниры с вертикальной осью, что можно обосновать существенно меньшей изгибной жесткостью лонжеронов в плоскости XOY по сравнению с изгибной жесткостью их в плоскости YOZ. Геометрическую неизменяемость крыла в этом случае обеспечивает система диагональных расчалок. С учётом того, что из каждой пары расчалок работает только одна (растянутая), план в своей плоскости представляет простейшую (геометрически неизменяемую по построению) ферму.

Лонжероны крепятся к фюзеляжу самолёта опорами третьего (передний) и второго (задний) рода, подкосы – опорами третьего рода и шарнирно связаны с лонжеронами.

Вместе с подкосами план образуют плоско-пространственную комбинированную статически неопределимую стержневую конструкцию.

Таким образом, при выполнении проектировочного расчета крыла принимается следующие допущения:

1) Обшивка плана – неработающая.

2) Аэродинамическая нагрузка и массовые силы приведены к лонжеронам крыла.

3) Лонжероны работают:

a) в плоскости YOZ – как двухопорные неразрезные балки с консолью;

b) в плоскости XOZ – как пояса плоских простейших ферм.

4) Эксцентриситетами продольных осей стержней относительно центров шарниров (узлов) пренебрегаем.

5) Расчалки работают только на растяжение.

6) Зависимость между силами и перемещениями – линейная.

7) Применим принцип независимого действия сил.

8) Для раскрытия статической неопределённости применим канонические уравнения деформации.

 

Определение размеров и нагружения конструкции.

Первой буквой шифра задания на курсовую работу указывается схема расположения подкосов. В нашем случае это буква A, а это значит, что диагональный подкос соединяет узлы 3` и 7.

По цифрам в шифре определяем геометрию конструкции и её нагружения:

Проектировочный расчёт подкосного крыла.

 

Расчет основной системы от единичного нагружения.

От единичной силы, приложенной по направлению «лишнего» стержня к узлам, которые он соединяет, будет работать часть конструкции, заключенная между узлами (фюзеляж самолета) и узлами . Чтобы найти усилия в стержнях, нужно разложить единичную силу на составляющие.

Найдем составляющие единичной силы:

;

;

.

 

Узел 3`:

 

Узел 3:

 

Узел 2`:

 

Узел 2:

 

Узел 1`:

 

Узел 1:

 

Анализ конструкции и выбор расчетной схемы.

Крыло выполнено по двухлонжеронной схеме с неработающей обшивкой. Лонжероны связаны между собой нервюрами, а так же системой диагональных расчалок. Крыло подкреплено подкосами в узлах 3 и 3`.

В плоскости ZOY лонжероны работают как двухопорные неразрезные балки с консолью. Это приводит к тому, что план подкосного крыла многократно статически неопределим. Поэтому вводим допущение, а именно: в местах соединения лонжеронов с нервюрами условно введём цилиндрические шарниры с вертикальной осью, что можно обосновать существенно меньшей изгибной жесткостью лонжеронов в плоскости XOY по сравнению с изгибной жесткостью их в плоскости YOZ. Геометрическую неизменяемость крыла в этом случае обеспечивает система диагональных расчалок. С учётом того, что из каждой пары расчалок работает только одна (растянутая), план в своей плоскости представляет простейшую (геометрически неизменяемую по построению) ферму.

Лонжероны крепятся к фюзеляжу самолёта опорами третьего (передний) и второго (задний) рода, подкосы – опорами третьего рода и шарнирно связаны с лонжеронами.

Вместе с подкосами план образуют плоско-пространственную комбинированную статически неопределимую стержневую конструкцию.

Таким образом, при выполнении проектировочного расчета крыла принимается следующие допущения:

1) Обшивка плана – неработающая.

2) Аэродинамическая нагрузка и массовые силы приведены к лонжеронам крыла.

3) Лонжероны работают:

a) в плоскости YOZ – как двухопорные неразрезные балки с консолью;

b) в плоскости XOZ – как пояса плоских простейших ферм.

4) Эксцентриситетами продольных осей стержней относительно центров шарниров (узлов) пренебрегаем.

5) Расчалки работают только на растяжение.

6) Зависимость между силами и перемещениями – линейная.

7) Применим принцип независимого действия сил.

8) Для раскрытия статической неопределённости применим канонические уравнения деформации.