- •Прочность конструкций самолетов: учеб. Пособие / н.В. Лосев, а.П. Будник. Воронеж: фгбоу впо "Воронежский государственный технический университет", 2012. 85 с.
- •О главление
- •Введение
- •Тангенциальное ускорение
- •Если в уравнениях (3), (4) выделить члены, зависящие от веса самолета, и отнести их к его величине, получим:
- •Библиографический список
- •3 94026 Воронеж, Московский просп.,14
ФГБОУ ВПО “Воронежский государственный
технический университет”
Н.В. Лосев А.П. Будник
ПРОЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ САМОЛЕТОВ:
КУРС ЛЕКЦИЙ
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2012
УДК 621.313
Прочность конструкций самолетов: учеб. Пособие / н.В. Лосев, а.П. Будник. Воронеж: фгбоу впо "Воронежский государственный технический университет", 2012. 85 с.
В учебном пособии рассмотрены представлены общие сведения и методики расчета крыла. Расчет крыла предусматривает определение расчетных нагрузок и построение эпюр нагрузок действующих на крыло.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки студентов специальности 160201 и 340100 “Самолето- и вертолетостроение”, по дисциплине “Прочность конструкций самолетов”.
Табл. 3. Ил. 37. Библиогр.: 4 назв.
Научный редактор канд. техн. наук, доц. Е.Н. Некравцев
Рецензенты: филиал ОАО «Корпорация «Иркут» в г. Воронеже канд. техн. наук, доц. В.В. Самохвалов
© Будник А.П., Лосев Н.В., 2012
© Оформление. ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный технический университет», 2012
О главление
УДК 621.313 2
Прочность конструкций самолетов: учеб. пособие / Н.В. Лосев, А.П. Будник. Воронеж: ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический университет", 2012. 85 с. 2
Тангенциальное ускорение 8
Если в уравнениях (3), (4) выделить члены, зависящие от веса самолета, и отнести их к его величине, получим: 8
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
Введение
Данный конспект лекций в основном предназначен для использования студентами специальности 160201 и 340100 «Самолёто и вертолетостроение», также им могут пользоваться и студенты других специальностей. Конспект лекций написан в соответствии с Государственным образовательным стандартом по данной специальности.
В конспекте лекций представлены общие сведения и методики расчета крыла. Расчет любого элемента конструкции на прочность состоит в определении напряжений, возникающих от нагружения и сравнения их с разрушающими. Расчет крыла предусматривает определение расчетных нагрузок и построение эпюр нагрузок, действующих на крыло.
Лекция 1. Общие сведения о курсе
В курсе изучается расчет самолетных конструкций на прочность, жесткость, устойчивость.
Прочность – способность конструкции выдерживать нагрузки.
Жесткость – способность сопротивляться перемещению.
Устойчивость – способность упругой системы сохранять равновесие.
Расчет конструкции включает в себя:
Выбор расчетной схемы.
Определение внешних нагрузок.
Определение параметров напряженно деформированного состояния элементов, предпочтительно напряжений.
Сравнение действующих напряжений с разрушающими – выполение условия прочности.
Лекция 2. Виды и типы нагружения
Нагружение самолета
Нагрузки действующие на самолет в полете переменны по времени, величине, направлению и характеру распределения.
1.Подъемная сила крыла Р0, распределенная по его поверхности. Равнодействующая этой нагрузки приложена в центре давления (рис. 1).
2.Подъемная сила горизонтального оперения РГО, уравновешивающая момент сил относительно оси z, проходящей через центр тяжести самолета.
3.Сила тяги двигателя Т0.
4.Сила лобового сопротивления Q0.
5.Вес самолета G .
Однако нагрузки, действующие на горизонтальное оперение Р г о, малы по сравнению с подъемной силой крыла, поэтому для упрощения анализа ими можно пренебречь. Одновременно будем полагать, что равнодействующие аэродинамических сил и тяги двигателей проходят через центр тяжести самолета, а тяга двигателей, кроме того, параллельна вектору скорости Vо (рис. 2).
Из условий равновесия
P0=G; Q0 =T0,
т. е. в равномерном горизонтальном полете подъемная сила крыла равна весу самолета.
В криволинейном полете равновесия сил и моментов, действующих на самолет, не будет.
Н еуравновешенные составляющие сил и моментов будут вызывать линейные и угловые ускорения.
Рис. 1
Допустим, что самолет совершает неравномерный криволинейный полет вертикальной плоскости. Центр тяжести его описывает некоторую кривую А- А (рис. 3.) с центростремительным ускорением jy и ускорением по траектории jх . Самолет вращается при этом относительно оси z, проходящей через центр тяжести, с угловым ускорением w.
В первом приближении можно рассматривать движение самолета по траектории как материальной точки с массой, равной массе самолета. Тогда уравнения движения в скоростной системе координат запишутся так:
(1)
(2)
где g - ускорение силы тяжести;
Р, Q- подъемная сила и лобовое сопротивление;
р - угол наклона траектории.
Указанные нагрузки рассматриваются в скоростной, или поточной, системе координат, в которой ось х параллельна вектору скорости V.
Рис. 2
В связанной системе координат ось х жестко связана с самолетом, т. е. связанные оси повернуты относительно поточных на угол атаки а. Если угол атаки а считать достаточно малым, то sin α ≈0, cos α ≈ 1, различия между аэродинамическими силами в осях, связанных с самолетом, и скоростных осях становятся несущественными я уравнения могут быть записаны так:
(3)
(4)
где V - скорость по траектории;
г - радиус кривизны траектории.