Проектировочный расчет крыла самолёта на прочность Су-26 (стр. 6 из 7)

мм

кг

Площадь сечения пояса первого лонжерона определяем по формуле:

, (20)

где

- коэффициент, определяющий долю осевого усилия N на пояса лонжеронов растянутой зоны; принимаем к = 0,5.

мм

Из конструктивных соображений и безопасности полета принимаем площадь сечения пояса первого лонжерона

в растянутой зоне равное 240 мм².

Величина изгибающего момента

в заданном сечении (0,6) определяется по эпюре для рассматриваемого сечения крыла.

Площадь перечного сечения пояса второго лонжерона определяется обратно пропорционально квадрату отношений высот первого и второго лонжеронов, исходя из формулы

. (21)

мм,

принимаем 160 мм².

4.2 Подбор сечений стрингеров

При расчете площадей сечений стрингеров в растянутой зоне крыла исходим из условия, что расстояние между стрингерами (шаг стрингеров) равен 125 мм, количество стрингеров m = 5. Панель расположена между лонжеронами (рисунок 5).

Рисунок 5 - Обшивка со стрингерами

Площадь поперечного сечения стрингера определится по формуле:

, (22)

где σ^п_пч, σ ^об_пч, σ^стр_пч – пределы прочности материалов поясов лонжеронов, обшивки и стрингеров;

- коэффициент, учитывающий неполную работу обшивки, определяется в зависимости от толщины обшивки δ_об по таблице 10[1]: δ_об = 0,6. Так как элементы крыла изготовлены из однородного материала Д16Т, то σ^п_пч,=σ ^об_пч,=σ^стр_пч = 42кг/мм².

Принимаем F_стр = 140 мм².

4.3 Подбор сечений поясов лонжеронов в сжатой зоне

Подбор сечений поясов лонжеронов в сжатой зоне проводится, исходя из критических напряжений σ_кр в элементах продольного набора крыла.

Площадь пояса первого лонжерона сжатой зоны определяется:

, (23)

, (24)

где σ_кр^стр, σ_кр^п – критические напряжения в стрингерах и поясах лонжеронов; F_{стр+обш} – приведенная площадь обшивки и стрингера

Количество стрингеров в сжатой зоне (m = 5) принимается равным их количеству в растянутой зоне.

кг.

Площадь поперечного сечения пояса второго лонжерона сжатой зоны определяется из соотношения:

. (25)

Принимаем, что для поясов лонжеронов критические напряжения равны пределу прочности материала поясов

.

Площадь

учитывает площадь поперечного сечения стрингеров и приведенную площадь обшивки :

Впр

; ; ; (26)

где Е_обш, Е_стр – модули упругости первого рода материала обшивки и стрингеров

мм

мм

мм².

мм²

Из конструктивных соображений и безопасности полета принимаем площадь сечения пояса первого лонжерона

в сжатой зоне равное 230 мм².

мм².

Принимаем 100 мм².

ритические напряжения в стрингере

вычисляют, исходя из расчета стрингеров на местную и общую потерю устойчивости и затем выбирают минимальное значение.

Местная потеря устойчивости в стрингере может возникнуть только для висячей полки уголка

(27)

где к = 0,46 для висячей полки уголка, в и δ - высота и толщина полки.

Критические напряжения при общей потере устойчивости стрингера вычисляют как для балки, защемленной по концам

, (28)

где: с – коэффициент, учитывающий заделку, для жесткой заделки равен 4;

- шаг нервюр; - радиус инерции; - момент инерции висячей полки стрингера относительно оси х (рисунок 6); F – площадь сечения стрингера

обшивка полка стрингера

Рисунок 6 - Иллюстрация определения момента инерции

Найдем момент инерции

висячей полки стрингера относительно оси х:

Для расчета критических напряжений в обшивке используют формулу

(29)

полагают

и - расстояние между стрингерами, δ – толщина обшивки.

Затем проверяем нижнюю панель крыла на сжатие по расчетному случаю Д, чтобы определить правильно ли выбраны площади сечений элементов крыла для отрицательных нагрузок. Панель удовлетворяет случаю Д, если выполняется неравенство

, где .

Условие выполняется, следовательно, площади сечений элементов крыла для отрицательных нагрузок выбраны правильно.

4.4 Подбор толщин стенок лонжеронов

Подбор толщин стенок лонжеронов ведется из условия работы их на сдвиг под действием поперечной силы Q_у (с учетом конусности крыла).

Толщина стенки первого лонжерона

; ; (30)