Пассажирский самолёт BOEING 747-400 (стр. 5 из 6)

Для каждой стенки принимаются стандартное значение толщины по /1/:

Критическое напряжение местной потери устойчивости продольной стенки определятся из выражения:

. (96)

Коэффициент

зависит от способа закрепления стенки на стрингерах и нервюре, а также от отношения её меньшей стороны

к большей -

. При условии, что все стороны продольной стенки заделаны, может быть определён по формуле:

, (97)

где коэффициент 1,7 определяет во сколько раз величина

в случае заделанной стенки больше величины

при её свободном оперании по /2/.

Тогда для каждого лонжерона данный коэффициент будет равен:

, (98)

, (99)

, (100)

где

- шаг стоек на стенке лонжеронов.

Значения критических напряжений сдвига определится из выражений:

, (101)

, (102)

. (103)

Указанные выше в формулах (111) – (113) напряжения превышают предел пропорциональности (

). Они будут уточнены согласно выражениям:

, (104)

, (105)

. (106)

Действующие в продольных стенках напряжения определятся из выражений:

, (107)

, (108)

. (109)

При сравнении результатов, полученных из формул (114) – (116) с соответствующими результатами формул (117) – (119), можно сделать вывод, что от восприятия поперечной нагрузки первая и третья стенки будет терять устойчивость. Для предотвращения потери ими устойчивости, их толщина будет увеличена до следующих стандартных величин

Тогда действующее и критическое напряжение в первой стенке будут определены по формулам:

, (110)

(111)

. (112)

Таким образом, обеспечение устойчивости стенки первого лонжерона была обеспечена.

Аналогично для стенки третьего лонжерона:

, (113)

(114)

. (115)

Устойчивость стенки третьего лонжерона также была обеспечена.

1.4.3 Определение толщины обшивки крыла.

Согласно выбранной КСС крыла, его сечение будет образованно тремя замкнутыми контурами (см. приложение 1). Первый контур расположен между носовой частью профиля крыла и первым лонжероном, второй образован обшивкой, первым и вторым лонжеронами, а третий – обшивкой, вторым и третьим лонжеронами.

Толщина обшивки в каждом контуре может быть определена по формулам:

, (116)

где

- крутящий момент в расчётном сечении крыла с учётом стреловидности крыла;

- разрушающее напряжение для обшивки, работающей на кручение;

- периметр k-ого контура;

- удвоенная площадь контура.

Величина крутящего момента с учётом стреловидности крыла определится из выражения:

. (117)

Разрушающее касательное напряжение может быть принято равным:

. (118)

Величины периметров и площадей каждого контура могут быть определены графически (см. прил. 1), и составляют:

Тогда согласно выражению (120):

, (119)

, (120)

. (121)

Принимается стандартная толщина обшивки, согласно /1/:

Ввиду того, что потребная толщина третьего контура не превышает толщину стенки третьего лонжерона, окончательно принимается толщина этой стенки равной

1.4.4 Подбор сечений поясов лонжеронов в растянутой зоне.

Потребная площадь сечения растянутого пояса наиболее высокого лонжерона может быть определена из выражения:

, (122)

где

- разрушающее напряжение пояса лонжерона при его растяжении, которое может быть определено из выражения (пояса выполнены из материала 30ХГСА):

. (123)

Потребные площади поясов в растянутой зоне первого и третьего лонжеронов могут быть определены из выражений:

(124)

. (125)

Согласно /1/, подбираются стандартные профили поясов.

Для первого лонжерона принимается профиль ПР-201 № 1:

Для второго лонжерона принимается профиль ПР-207 № 10:

Для третьего лонжерона принимается профиль ПР-201 №3:

В расчётном случае D’, как уже ранее указывалось, нижняя панель крыла будет растянута. При этом пояса лонжеронов от сжимающих сил могут терять местную устойчивость.

Критические напряжения местной потери устойчивости поясов в пределах пропорциональности определится из выражений:

, (126)

, (127)