Проектировочный расчет на прочность стрингерных панелей
Работа стрингерных панелей на растяжении и сжатии. Расчет критических напряжений панелей при общей и местной потере устойчивости при их работе на сдвиг. Возможные разрушения в стрингерных панелях. Методы повышения устойчивости элементов стрингера.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2018 |
| Размер файла | 158,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектировочный расчет на прочность стрингерных панелей
План
1. Работа стрингерных панелей на растяжении и сжатии
2. Критические напряжения панелей при общей и местной потери устойчивости
1. Работа стрингерных панелей на растяжении и сжатии
При работе панели на растяжение действующие в стрингерах и обшивке максимальные напряжения не должны превышать разрушающих значений, т.е.
(1)
где коэффициент k = 0,9, учитывающий концентрацию напряжений в местах установки заклепок или сварных точек. В общем случае, коэффициент зависит от вида соединения и характеристик материала.
При работе панели на сжатие примем, что основным элементом, воспринимающим сжимающие усилия, будет являться стрингер присоединенной к нему обшивкой. Для обшивки, не теряющей устойчивости, величина ее присоединения к стрингеру с будет равна расстоянию между стрингерами b (рис.21.1). В случае потери устойчивости обшивки ширину присоединенного к стрингеру участка рассчитывают по формуле [ ]:
где об - толщина обшивки; кр.об, кр.стр - критические напряжения в обшивке и стрингере, соответственно.
стрингерный панель напряжение устойчивость
Рис. 1. Распределение напряжений в элементах сжатой стрингерной панели
Возможно два случая разрушения, если действующие напряжения превысят значения:
1) критических напряжений общей потери устойчивости стрингера между нервюрами или шпангоутами ;
2) местных критических напряжений элементов стрингера или присоединенной обшивки.
Величину критических напряжений при общей потере устойчивости стрингера с присоединенной обшивкой определяют пол формуле:
(2)
Здесь mс - коэффициент, зависящий от условий опирания, т.е. конструкции стыковки стрингера к нервюре или шпангоуту. Для шарнирной опоры mс = 1. для защемления mс = 2; l - расстояние между нервюрами или шпангоутами; l/i - гибкость сжатого элемента; - радиус инерции, где J и F соответственно момент инерции и площадь сечения стрингера с присоединенной обшивкой.
Выражение (21.2) справедливо, если обшивка работает с напряжением стрингера, т.е. нет потери устойчивости обшивки между заклепками вдоль стрингера, что определяется условием
,
где t и d - соответственно шаг и диаметр заклепок,
.
Рис. 2. Потеря устойчивости полки стрингера
Рис 3. Повышение жесткости свободного края полки стрингера
2. Критические напряжения панелей при общей и местной потери устойчивости
Величину критических напряжений местной потери устойчивости плоских участков обшивки и стенок стрингера рассчитываем по формуле [ ]:
, (3)
где k = 0,9 - коэффициент, учитывающий опорные условия пластинки со свободным краем (элемент А, рис.21.2); k = 0,4 - коэффициент, учитывающий опорные условия пластинки без свободного края (элемент В, см. рис.21.2); b=bA или b=bB - наименьший размер сжатой пластинки (см. рис.21.2) с толщиной А или В соответственно.
Для того чтобы повысить устойчивость элементов стрингера со свободным краем, свободный конец пластинки делают с «бульбой» (рис. 21.3, а) или отгибают (рис. 21.3, б). В этом случае при расчете такого элемента можно принять k = 4.
Следует учитывать, что формулы (21.2) и (21.3) справедливы только для упругой зоны работы материала крпц. Если крпц, закон изменения действительных критических напряжений кр становится более сложным. Для этого случая можно использовать эмпирическую формулу:
, (4)
где =в/кр.
При работе панели на сдвиг действующие в обшивке напряжения не должны превосходить критических напряжений сдвига в обшивках панелей, рассчитанных по формуле
(5)
При значении , где a и b - соответственно длинная и короткая стороны сдвигаемой пластинки; например: a - расстояние между нервюрами или шпангоутами; b - расстояние между стрингерами.
В случае, если крпц, используем формулу, аналогичную (4)
, (6)
где в = 0.60….0.65в, = в/кр.
При наличии кривизны в поперечном сечении значения критических напряжений при сжатии и сдвиге у пластинки возрастают.
Осреднив радиус кривизны пластинки, можно использовать формулы для расчета величины критических напряжений цилиндрической пластины, тогда
кр = кр.пл+ R,
кр = кр.пл+,
где кр.пл, кр.пл - критические напряжения плоской пластины по формулам (3) и (5); R, R - увеличение критических напряжений за счет кривизны.
Приближенно принимают [ ]
R=, R=.
Ключевые слова и выражения
Работа панели на сжатие, работа панели на растяжение, местная потери устойчивости, общая потери устойчивости, критические напряжения панелей, критические напряжения плоской пластины
Контрольные вопросы
1. Как определяется максимальные напряжения, действующие в стрингерах и обшивке при работе панели на растяжение?
2. По какой формуле рассчитывают ширину присоединенного к стрингеру участка в случае потери устойчивости обшивки?
3. Какие возможные случая разрушения в стрингерных панелях?
4. Как определяется величина критических напряжений при общей потери устойчивости?
5. По какой формуле рассчитывается величина критических напряжений при местной потери устойчивости?
6. Какие меры повышение устойчивости элементов стрингера знаете?
7. Напишите и объясните формулу определения критического напряжения при работе панели на сдвиг?
8. Как можно увеличивать критических напряжений за счет кривизны?
Литература
1. Войт Е.С., Ендогур А.И., Мелик-Саркисян З.А., Алявдин И.М. Проектирование конструкций самолетов. М.: Машиностроение, 1987. стр. 158-161.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технико-экономическое обоснование района строительства - г. Семей. Разработка технологической линии для производства наружных стеновых панелей по конвейерной технологии. Подбор основного технологического оборудования. Контроль качества стеновых панелей.
дипломная работа [153,1 K], добавлен 22.02.2013Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций, его особенности. Специфика конвейерного метода производства железобетонных изделий. Армирование наружной стеновой панели. Технико-экономический расчет технологических линий производства стеновых панелей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.04.2012Выбор материала, его характеристик и допускаемых напряжений. Расчет прочности и жесткости балок и рам, ступенчатого стержня и стержня постоянного сечения, статически неопределимой стержневой системы при растяжении-сжатии и при кручении. Построение эпюр.
курсовая работа [628,4 K], добавлен 06.12.2011Выбор режима тепловой обработки внутренних стеновых панелей из бетона. Конструктивные особенности, принципы организации теплоснабжения и технико-экономические показатели тепловой установки. Конструктивный и теплотехнический расчет туннельной камеры.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.05.2012Средняя радиационная стойкость для полиэтилена и эпоксидной смолы. Исследования прочностных характеристик материала, предложенного в качестве защиты от смешанного ионизирующего излучения. Конструкция панелей биологической защиты в виде контейнера.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 18.05.2012Основные приемы и технологический процесс производства деревянных панелей. Выбор аппаратных средств автоматизации системы управления линии обработки. Структурная схема системы управления технологическим процессом. Разработка системы визуализации.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 17.06.2013Влияние граничных условий на величину критической силы при потере устойчивости. Пределы применимости формулы Эйлера. Расчет продольно-сжатых стержней с использованием коэффициента снижения допускаемых напряжений. Использование коэффициента в расчетах.
контрольная работа [309,0 K], добавлен 11.10.2013Геометрические характеристики плоских сечений, зависимость между ними. Внутренние силовые факторы; расчеты на прочность и жесткость при растяжении-сжатии прямого стержня, при кручении прямого вала. Определение прочности перемещений балок при изгибе.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 20.05.2012Расчет аппарата на прочность элементов корпуса при действии внутреннего давления. Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки корпуса, находящейся под рубашкой, из условия устойчивости. Расчет укрепления отверстия для люка. Эскиз фланцевого соединения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.12.2013Расчет второй ступени редуктора. Выбор материала шестерни и колеса. Определение допускаемых напряжений. Геометрический расчет зубчатых колес. Проектировочный расчет конической зубчатой передачи. Проектировочный и проверочный расчет деталей и узлов.
курсовая работа [803,9 K], добавлен 17.10.2013Эскизный проект аппарата, предназначенного для нефтепродуктов. Выбор конструкционных материалов и допускаемых напряжений. Определение и выбор параметров комплектующих элементов корпуса: расчет толщины стенок оболочек из условия прочности и устойчивости.
курсовая работа [361,2 K], добавлен 12.09.2012Назначение и описание проектируемого самолета Ан-148. Расчет на прочность панели хвостовой части стабилизатора. Разработка технологии формообразования детали. Преимущества систем трехмерного моделирования. Методика моделирования стойки лонжерона.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 13.05.2012Выбор материала для несущих элементов конструкции. Определение размеров поперечного сечения пролетных балок мостов крана. Проверочный расчет на прочность и конструктивная проработка балок. Размещение ребер жесткости. Проверка местной устойчивости стенок.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2014Материальные и тепловые расчеты. Расчет изоляции и обечайки аппарата. Расчет теплообменника на прочность. Проверка прочности, устойчивости и крепления труб. Расчет фланцевых соединений. Строповые устройства и опоры. Расчет теплообменного аппарата.
курсовая работа [256,3 K], добавлен 12.10.2012Производство ячеистого бетона как одного из наиболее дешевого материала, изучение его теплоизоляционного и конструктивного свойства. Расчет потребности в сырьевых материалах, полуфабрикатах. Технология производства ячеисто бетонных панелей, блоков в цеху.
дипломная работа [88,4 K], добавлен 03.06.2015Выбор и обоснование сварочных материалов, анализ и оценка их свариваемости. Расчет плоского настила без ребер жесткости. Определение параметров балки настила. Расчет и конструирование главной балки, порядок проверка местной устойчивости ее элементов.
курсовая работа [721,3 K], добавлен 15.05.2013Вычисление главных напряжений. Углы наклона нормалей. Определение напряжений на наклонных площадках. Закон парности касательных напряжений. Параметры прочностных свойств материала, упругих свойств материала. Модуль упругости при растяжении (сжатии).
контрольная работа [417,0 K], добавлен 25.11.2015Компоновка и подбор сечения балки. Проверка жесткости и устойчивости балки. Проверка местной устойчивости элементов балки. Конструирование укрупнительного стыка балки и сопряжения балки настила с главной балкой. Компоновка сечения сквозной колонны.
курсовая работа [322,2 K], добавлен 23.06.2019Определение передаточного числа привода, основных параметров валов. Расчет зубчатой передачи. Предварительный выбор угла наклона зубьев. Проектировочный расчет на контактную выносливость. Эскизная компоновка редуктора. Расчет валов на прочность.
курсовая работа [641,7 K], добавлен 27.01.2015Расчет балочного элемента конструкции на прочность и жесткость при изгибе и при растяжении-сжатии. Определение величин продольных сил на каждом расчетном участке балки. Определение мощности, вращающих моментов и угловых скоростей для всех валов привода.
курсовая работа [648,8 K], добавлен 21.04.2021
