Ebook: Прочность конструкций самолётов. Часть I

Учебное пособие. — Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2012. — 297 с.Электронное учебное пособие (Часть 1) посвящено вопросам нагрузок, действующих на самолёт, и условиям его эксплуатации, нагрузкам, действующим на крыло большого и малого удлинения. В пособии рассматриваются также методы определения предельных возможностей элементов конструкций современных самолётов – их разрушающие напряжения, излагаются методы оценки напряженного состояния различных силовых схем крыльев большого удлинения – прямых и стреловидных, а также крыльев малого удлинения. В пособии анализируется физическая картина работы конструкций крыла в зонах вырезов, заделки, корневой части стреловидного крыла. Указывается на необходимость использования численных методов конечных элементов при оценке напряженного состояния таких зон конструкции крыла.
Учебное пособие предназначено для использования студентами по направлению 160100.65 «Самолето – и вертолетостроение» дисциплины «Прочность конструкций», изучаемой в 7-8 семестрах, а также при выполнении курсовых работ и дипломных проектов.Содержание
Введение
Нагрузки, действующие на самолет, и их нормирование
Силы, действующие на самолет в полете
Перегрузка самолета по величине и направлению
Связь перегрузки с параметрами полета - ускорением, скоростью и радиусом кривизны траектории
Криволинейный полет самолета в вертикальной плоскости
Криволинейный полет в горизонтальной плоскости – вираж
Перегрузка в точке, не совпадающей с центром масс самолета
Максимально возможное значение перегрузки. Влияние скорости и высоты полета на ее величину
Зависимость перегрузки от параметров самолета и выносливости летчика
Перегрузки при полете в неспокойном воздухе
Горизонтальный дискретный порыв воздуха
Вертикальный дискретный порыв воздуха
Перегрузки беспилотных летательных аппаратов
Перегрузки, возникающие при старте и транспортировке
Перегрузки программные и дополнительные
Нагрев самолета в полете
Зависимость температуры обшивки самолета от высоты и скорости полета
Влияние ионизации воздуха на аэродинамический нагрев самолета при полете на гиперзвуковых скоростях
Нормы летной годности самолетов
Норма прочности
Эксплуатационная нагрузка на отдельные части самолета. Расчетные случаи и их связь с траекторией движения
Коэффициент безопасности и особенности расчета на разрушение в самолетостроении
Вероятностно-статистический подход с обоснованию коэффициента безопасности
О Нормах жесткости
Испытания самолета на прочность
Нагрузки, действующие на крыло самолета
Определение величин аэродинамической и массовой нагрузки крыла
Распределение аэродинамической нагрузки вдоль размаха крыла
Влияние стреловидности крыла, фюзеляжа и гондол двигателей на распределение аэродинамической нагрузки
Учет влияния заданной крутки крыла на закон распределения нагрузки
Распределение воздушной нагрузки по поверхности крыла малого удлинения
Определение положения центра давления по сечениям крыла
Распределение аэродинамической нагрузки при пикировании самолета
Распределение массовых сил крыла по размаху
Построение эпюр перерезывающих сил и моментов крыла
Расчет крыла
Передача воздушной нагрузки на элементы конструкции крыла
Работа элементов каркаса крала и обшивки
Работа поясов лонжеронов
Работа стрингеров
Совместная работа обшивки с продольным набором
Монолитная панель
Трехслойные панели
Работа панелей обшивки или стенок на сдвиг
Несущие свойства элементов конструкции при нагреве
Критерии сопротивления разрушению
Оценка прочности конструкции крыла
Определение нормальных напряжений при изгибе крыла
Рассмотрим практику определения нормальных напряжений методом редукционных коэффициентов с использованием диаграмм деформаций
Приближенные методы редукционных коэффициентов
Определение касательных напряжений при изгибе крыла
Определение координат центра жесткости сечения крыла
Определение крутящего момента относительно центра жесткости сечения
Определение касательных напряжений при свободном кручении крыла
Оценка прочности элементов сечения крыла
Определение деформаций крыла
Учет влияния вырезов в обшивке крыла и его заделки при кручении
Вырезы в обшивке крыла
Учет заделки крыла при его кручении
Определение длины отсека крыла, примыкающего к зоне выреза или заделки при кручении крыла
Нервюры крыла
Нагрузки и расчет нормальных нервюр
Расчет усиленных нервюр
Приближенные методы расчета крыла
Оценка прочности элементов конструкции крыла
Крыло лонжеронного типа
Кессонное (моноблочное) крыло
Подбор сечений силовых элементов конструкции крыла
Крыло лонжеронного типа
Определение потребной толщины обшивки
Подбор элементов продольного наборе для растянутой зоны крыла
Подбор элементов продольного набора для сжатой зоны крыл
Подбор стенок лонжеронов крыла
Крыло кессонного (моноблочного) типа
Расчет стреловидных крыльев
Силовые схемы стреловидных крыльев
Моноброчное крыло с переломом элементов продольного набора по борту фюзеляжа
Определение нормальных напряжений консоли крыла при изгибе
Определение касательных напряжений в сечениях крыла
Определение напряжений в сечениях консоли
Влияние угла стреловидности на напряженное состояние крыла
Напряжения в корневой и фюзеляжной части крыла
Моноблочное крыло с переломом продольного набора по оси симметрии самолета
Двухлонжеронное безстринговое крыло
Однолонжеронное крыло с главным подкосом
Подбор сечений силовых элементов стреловидных крыльев
Двухлонжеронное крыло
Моноблочное крыло
Расчет теугольных крыльев
Силовые схемы треугольных крыльев
Крылья с лонжеронами, перпендикулярными продольной оси самолета
Приближенный расчет крыла
Крыло с лонжеронами, сходящимися в вершине
Определение нормальных напряжений
Определение касательных напряжений
Расчет сплошного крыла малого удлинения
Подбор сечений силовых элементов треугольного крыла
Крыло с лонжеронами, перпендикулярными продольной оси самолета
Монолитное крыло
Послесловие к главе
Список использованных источников