Разработка нервюры.(сечение 6-6)
В данном сечении расчетное значение 4.592 .
= = = 0,184 мм. Примем количество слоёв с ориентацией 0 : n45 = 4 слоя ( толщина = 0,52мм) из-за технологических ограничений – необходимо будет соблюдать симметрию ориентации слоев.
Из технологически соображений к слоям 0 добавляем 2 слоя с ориентацией 00 и 2 слоя с ориентацией 900.
Всего имеем : n0 + n90 + n45 = 2+2 +4= 8 слоев. Общая толщина ( двух обшивок ) равна : =8 х 0,13 = 1,04 мм. При данной толщине действующие напряжения равны:
= = = 4.42даН/мм2 ;
Определим пределы прочности и модуль упругости для данной укладки, для чего определим коэффициент укладки Кукладки.
Для направления 00 Кукладки = + 0,25 = + 0,25 = 0,25+ 0,125= 0,375. = 0,375х 75 = 28,125 даН/мм2 , а = 0,375 х 21500 =8062,5 даН/мм2. Для направления 900 характеристики те же самые , т.к. n0 = n90.
Для направления 0 ( от действия потока qτ ) х + х 6,2 + даН/мм2.
Запас по прочности при сдвиге = = 3,53.
Для данной нервюры, работающей только на сдвиг : коэффициент защемления Расстояние между лонжеронами ( L ) = Х5 = 915,17мм. Зададимся высотой сот 5 мм.
Определение критического значения qτкрит. по формуле:
Е- модуль упругости материала обшивок. Для нашей стенки из углепластика, для нашей укладки слоёв Е = 8062,5 даН/мм2, толщина одной обшивки h = μ-коэффициент Пуассона для углепластиковой укладки в двух направлениях: μ0,90 = 0,25, μ90,0 = 0,17 ( по расчётам, проведённым в ЦАГИ ), μ2 = μ0,90 х μ90,0 = 0,25 х 0,17 = 0,0425, а 1 – 0,0425 = 0,9575.
где :
L = 915,17 мм. Н ( высота нервюры ) = 218мм.
= = 0,79
ms - коэффициент опирания кромок сотовых панелей при сдвиге, определяется по графику [2], рис. 7.55, стр. 165. Для определения ms необходимо определить коэффициент параметра сдвига k по [7], (3), стр.269.
В0 8757,2
G-модуль сдвига сот. Соты ПСП с ячейкой а = 1,85мм, толщина стенки ячейки 0,04мм , удельный вес сот γ = 0,048 г/см3, высота сот h = 5мм. = 90
= = 0,0029. При и при K=0,0029 по Рис.7.55 б) [2] ms=10;
= 0,79 = 0,79*10= 7,9 , а расчетное значение 4.592 . Запас по устойчивости = = 1,605.
Итак, разработана стенка лонжерона и нервюра.
Сечение 6-6 | схема расположения слоев | Высота сот. | Толщина 2-х обшивок |
Стенка лонжерона | +450, -450, 900, +450 ,- 450, 900 ,+450, -450 соты , -450, +450, 900, -450 ,+ 450, 900 ,-450, +450 | 5 мм | 2,08 мм |
нервюра | 00, +450, 900, -450 соты , - 450, 900 ,+450 , 00 | 5 мм | 1,04 мм |
Рис. 9. Сечение 6-6.
Разработка стыкового узла соединения по переднему лонжерону.
ƩМизг.г= 11693620 даН*мм. = ƩМизг. =11693620. =11693620. = 8313675 даН*мм. = 7290 даН; см .табл. стр. 24 Hпер.л-на= 218 мм,
Выбор стыковых болтов.
Стыковые болты выбираются исходя из следующих условий:
1.Диаметр болта ( d ) должен быть как можно меньше, что даст возможность увеличить расстояние между ними. Это приведёт к уменьшению нагрузок на болты.
2.Материал болта должен быть из высокопрочной стали , что приведёт к повышению срезающей нагрузки на срез по одной плоскости ( Рср. ),располагая которой можно определить необходимое количество плоскостей среза при проектировании узла.
3.Необходимое количество плоскостей среза при проектировании узла должно быть чётным и не превышать 6.
Выбираем: d=16мм. Материал болта- 30ХГСН2А-ВД с σв =160÷185 кгс/мм2. Расчетная разрушающая нагрузка на срез ( Рср. ), при t=250С. Рср=20200кгс (по ОСТ1 31100-80).