где
- напряжение предела прочности материала обшивки; g - коэффициент, значение которого приведено в таблице 4. Для сжатой зоны толщину обшивки следует принять равной .5.3.3 Определение шага стрингеров и нервюр. Шаг стрингеров
и нервюр а выбирают с таким расчетом, чтобы поверхность крыла не имела недопустимой волнистости.Для расчета прогибов обшивки считаем ее свободно опертой на стрингеры и нервюры (рис. 10). Наибольшее значение прогиба достигается в центре рассматриваемой пластины:
,где
-удельная нагрузка на крыло; -цилиндрическая жесткость обшивки. Значения коэффициентов d в зависимости от приведены в работе [8]. Обычно это отношение равно 3.Расстояние между стрингерами и нервюрами следует выбирать так, чтобы
.Число стрингеров в сжатой панели
,где
- длина дуги обшивки сжатой панели.Количество стрингеров в растянутой панели следует уменьшить на 20%. Как отмечалось выше, расстояние между нервюрами
.5.3.4 Определение площади сечения стрингеров. Площадь сечения стрингера в сжатой зоне в первом приближении
,где
- критическое напряжение стрингеров в сжатой зоне ( в первом приближении ).Площадь сечения стрингеров в растянутой зоне
,где
- предел прочности материала стрингера при растяжении.5.3.5 Определение площади сечения лонжеронов. Площадь полок лонжеронов в сжатой зоне
,где
- критическое напряжение при потере устойчивости полки лонжерона. (берется предел прочности материала лонжерона).Площадь каждой полки двухлонжеронного крыла находится из условий
, (5)а для трехлонжеронного крыла
(6)Площадь лонжеронов в растянутой зоне
,где k – коэффициент, учитывающий ослабление поясов лонжеронов крепежными отверстиями; при заклепочном соединении k = 0,9 ÷ 0,95.
Площадь каждой полки находится аналогично площади в сжатой зоне из условий (5) или (6).
5.3.6 Определение толщины стенок лонжеронов. Предполагаем, что вся перерезывающая сила воспринимается стенками лонжеронов
,где
- сила, воспринимаемая стенкой i-го лонжерона. Для трехлонжеронного крыла (n=3)где
- высоты стенок лонжеронов в расчетном сечении крыла.Толщина стенки
. (7)Здесь
- критическое напряжение потери устойчивости стенки лонжерона крыла от сдвига (рис. 11). Для вычислений следует принять все четыре стороны стенки свободно опертыми: , (8)где
при a > , при a < следует заменить в (8) на a, а в формуле для - на . Формула (8) справедлива дляПодставляя значения
из (8) в (7), находим толщину стенки i-го лонжерона .6. Расчет сечения крыла на изгиб
Для расчета сечения крыла на изгиб вычерчивается профиль расчетного сечения крыла, на котором размещаются пронумерованные стрингеры и лонжероны (рис.12). В носике и хвостике профиля следует располагать стрингеры с большим шагом, чем между лонжеронами. Расчет сечения крыла на изгиб проводится методом редукционных коэффициентов и последовательных приближений.
6.1 Порядок расчета первого приближения
Определяются в первом приближении приведенные площади поперечного сечения продольных ребер (стрингеров, поясов лонжеронов) с присоединенной обшивкой
, (9)где
- действительная площадь сечения i-го ребра; - присоединенная площадь обшивки ( - для растянутой панели, - для сжатой панели); - редукционный коэффициент первого приближения.Если материал полок лонжеронов и стрингеров разный, то следует сделать приведение к одному материалу через редукционный коэффициент по модулю упругости
,где
- модуль материала i-го элемента; - модуль материала, к которому приводится конструкция (как правило, это материал пояса самого нагруженного лонжерона). ТогдаВ случае разных материалов поясов лонжеронов и стрингеров в формулу (9) вместо
подставляется .Определяем координаты
и центров тяжести сечений продольных элементов профиля относительно произвольно выбранных осей и (рис. 12) и вычисляем статические моменты элементов и .Определяем координаты центра тяжести сечения первого приближения по формулам
, .Через найденный центр тяжести проводим оси
и (ось удобно выбрать параллельной хорде сечения) и определяем координаты центров тяжести всех элементов сечения относительно новых осей.