2.2.2.Расчет растянутой зоны (нижняя панель)

_{Нагрузка, действующая на стрингеры и обшивку в растянутой зоне определяем по формуле:}

где – коэффициент, учитывающий ослабление сечения стрингера отверстием под заклепку и концентрацию напряжений в отверстии при пластической деформации,

– коэффициент, учитывающий запаздывание включения обшивки в работу по сравнению со стрингерами

– площадь стрингера,

– количество стрингеров,

– расстояние между лонжеронами крыла,

– толщина обшивки,

– предел прочности материала стрингера и обшивки соответственно.

Площадь стрингера найдем по следующей зависимости:

Рис.6. Проектируемое сечение крыла

По рассчитанной площади выбираем стрингер с ближайшей большей площадью при условии, что

где – толщина присоединяемой к обшивке полки стрингера,

– толщина обшивки. Выбираем профиль – уголок 5.6/3.6 (рис.7).

Рис. 7. Поперечное сечение стрингера с обшивкой в растянутой зоне

Уточним нагрузку на стрингеры с присоединенной обшивкой с учетом площади стандартных стрингеров :

2.2.3.Определение площадей стрингеров

Стингер считается выбран удачно, если его критические напряжения составляют:

где – директивные напряжения стрингера.

Нагрузка, воспринимаемая стрингерами с присоединенной обшивкой такая же, как и нагрузка на нижнюю панель:

Площадь стрингера найдем по следующей зависимости:

где – толщина обшивки в сжатой зоне,

– количество стрингеров на верхней панели,

По рассчитанной площади выбираем стрингер с ближайшей большей площадью при условии, что

где – толщина присоединяемой к обшивке полки стрингера,

– толщина обшивки.

Принимаем профиль – бульбоугольник №12 (рис.8)

Рис. 8. Сечение стрингера с обшивкой в сжатой зоне.

Найдем критические напряжения местной потери устойчивости для выбранного стрингера по формуле Эйлера:

здесь k= 4–коэффициент опирания,

Е=71 ГПа – модуль упругости материала стрингера,

b=50мм, – высота и толщина ребра стрингера соответственно.

Поскольку найденные напряжения превосходят предел пропорциональности материала стрингера , то производим пересчет критических напряжений по следующей зависимости:

здесь – поправочный коэффициент, тогда

Находим реальную ширину обшивки, присоединенной к стрингеру:

где – толщина обшивки в сжатой зоне, Е=71 ГПа – модуль упругости материала стрингера (обшивки).

Уточним нагрузку на стрингеры с присоединенной обшивкой с учетом площади стандартных стрингеров и реальной ширины присоединенной обшивки:

Принимаем, что пояса сжатой зоны не теряют устойчивость, так как они изготовлены из специального лонжеронного профиля, тогда усилие, воспринимаемое поясами лонжеронов, находится по формуле:

Нагрузка на лонжероны в сжатой зоне составляет:

Нагрузка на лонжероны в растянутой зоне составляет:

Суммарная площадь пояса лонжеронов сжатой зоны находится по формуле:

Суммарная площадь пояса лонжеронов в сжатой зоне распределяется между передним и задним лонжеронами пропорционально квадратам их строительных высот:

– площадь пояса заднего лонжерона равна:

– площадь пояса переднего лонжерона равна:

Суммарная площадь пояса лонжеронов растянутой зоны находится по формуле:

Суммарная площадь пояса лонжеронов в растянутой зоне распределяется между передним и задним лонжеронами пропорционально квадратам их строительных высот:

– площадь пояса заднего лонжерона равна:

– площадь пояса переднего лонжерона равна: