Материал: 4-4

Nэ(в кН),Mэ(в кН*м),Pэ(в МПа)

2.0000D+02 3.3000D+02 2.9740D-01

SIGMAcr2

3.1198D+01

РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ

Критическое касательное напряжение TAUcr (в МПа)

4.5212D+01

TAUcr0(в МПа)

3.7246D+01

Kp

3.2643D+00

Ki(I),I-номер приближения

1.0000D+00 2.5545D-01 2.9577D-01 3.2887D-01 3.5055D-01

3.6220D-01 3.6770D-01 3.7011D-01 3.7114D-01 3.7156D-01

3.7174D-01 3.7182D-01 3.7185D-01 3.7186D-01 3.7186D-01

TAUcr(I) (в МПа),I-номер приближения

1.2158D+02 3.1058D+01 3.5960D+01 3.9985D+01 4.2620D+01

4.4037D+01 4.4706D+01 4.4999D+01 4.5123D+01 4.5175D+01

4.5197D+01 4.5206D+01 4.5210D+01 4.5211D+01 4.5212D+01

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

R,DELTA,L(в мм)

1.5000D+03 3.5000D+00 8.0000D+02

E,SIGMAp(в МПа)

6.8000D+04 1.2000D+02

A,B,C,D,G

1.2410D+00 9.5600D-02 1.0800D-02 5.9310D-02 6.8120D-01

Nэ(в кН),Pэ(в МПа),Pcr(в МПа)

2.0000D+02 2.9740D-01 3.0800D-02

TAUcr2

3.1048D+01

4 Расчет негерметичного отсека

4.1 Подбор толщины обшивки и площади сечения лонжеронов, выбор типа и определение количества стрингеров.

Заданное расчетное сечение представляет собой цилиндрический отделяемый отсек радиуса , изображенный на рисунке 4.1. Отсек подкреплен шпангоутами с шагом , крайний левый шпангоут служит для его соединения со смежным отсеком.

Считается, что на торцевом сечении отсека действует осевая сила , изгибающий момент и перерезывающая сила .

Рисунок 4.1 – Расчётное сечение

Исходные данные для расчета негерметичного отсека представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Исходные данные для расчета негерметичного отсека

Целью проектировочного расчёта является подбор размером всех силовых элементов отсека: толщины обшивки ; площади поперечного сечения лонжеронов ; площади поперечного сечения стрингера ; расстояние между промежуточными шпангоутами ; потребное количество стрингеров .

Материал отсека: .

Характеристики материала:

Рассчитаем расчетные значения нагрузок:

Для первого расчетного случая:

Для второго расчетного случая:

Для третьего расчетного случая:

Подбор толщины обшивки производится по следующей формуле:

где – максимальная расчетная перерезывающая сила.

Тогда толщина обшивки будет равна

В соответствии с нормальным рядом толщин принимаем

Для подбора сечения лонжерона необходимо сначала выбрать расчетный случай, в котором возникает наибольшее растяжение лонжеронов. Это можно сделать, основываясь на значении эквивалентной растягивающей осевой силы:

Для первого расчетного случая она будет равная:

Для второго расчетного случая:

Для третьего расчетного случая:

Принимаем

Потребная площадь сечения лонжерона рассчитывается по формуле:

где – количество лонжеронов.

Принимаем площадь сечения лонжерона равной

Подбор потребного количества стрингеров негерметичного отсека проводится на ЭВМ с помощью программы OTCEK.EXE. Результаты расчетов приведены на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Результат приближенного расчета с помощью программы OTCEK.EXE

Для стрингеров был принят профиль ПР-102-9

Характеристики выбранного профиля, изображенного на рисунке 4.3 равны:

Рисунок 4.3 – Профиль ПР-102-9

По результатам работы программы принимаем необходимое количество стрингеров

. Тогда расстояние между стрингерами будет равно:

Нормальное и касательное критические напряжения обшивки при их раздельном действии:

Критическое напряжение местной потери устойчивости в предположении о справедливости закона Гука будет равно:

где k =0,385 – коэффициент принимаемы в зависимости от закрепления стенок.

Так как , следует уточнить эти величины.

,

где ,

где

Тогда критическое напряжение при местной потери устойчивости будет равно

При расчете принимаем, что весте со стрингером работает часть прикреплённой к нему обшивки шириной:

Сечение стрингера с присоединенной к нему обшивкой изображено на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4 – Сечение стрингера с обшивкой

Геометрические характеристики сечения:

Площадь:

Статический момент относительно оси

Координата центра тяжести с:

Момент инерции относительно оси

Момент инерции относительно оси х:

Критическое напряжение общей потери устойчивости стрингера в предположении о справедливости закона Гука будет равно:

где – коэффициент, определяемы характером закрепления стрингера по концам. На практике чаще всего принимается равным 2, что, как правило, идет в запас прочности;

– количество промежуточных шпангоутов.

Так как , значит

Тогда критическое напряжения стрингера будет равно