Определение критических напряжений стрингеров

Критическое напряжение стрингера вычисляется из условия общей и местной форм потери устойчивости. Для вычисления общей формы потери устойчивости используем выражение

(4)

где . Здесь - критическое напряжение, вычисляемое по формуле Эйлера:

; (5)

где μ – коэффициент, зависящий от условий опирания концов стрингера; а – шаг нервюр; λ – гибкость стрингера с присоединенной обшивкой; i_x – радиус инерции относительно нейтральной оси сечения.

В формуле (5) под i_x следует понимать i_min, но в целях упрощения положение главной инерциальной оси считаем совпадающим с осью х.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

В свою очередь ,

где Jx – момент инерции стрингера с присоединенной обшивкой относительно оси х; - площадь сечения стрингера с присоединенной обшивкой. Ширина присоединенной обшивки берется равной 30δ.

При этом ;

где - момент инерции присоединенной обшивки относительно собственной центральной оси х₁ (обычно значения - малы); - момент инерции стрингера относительно собственной центральной оси х₂.

Для вычисления местной формы потери устойчивости рассмотрим потерю устойчивости свободной полки стрингера как пластины, шарнирно опертой по трем сторонам.

Для рассматриваемой пластинки вычисляется по асимптотической формуле (4), в которой

,

где - коэффициент, зависящий от условий нагружения и опирания пластины, - толщина свободной полки стрингера.

Для рассматриваемого случая .

Для сравнения с действительными напряжениями, полученными в результате редуцирования, выбираем меньшее напряжение, найденное из расчетов местной и общей потери устойчивости.

В процессе редуцирования необходимо обратить внимание на следующее: если напряжения в сжатой полке лонжерона окажутся больше или равными разрушающим в любом из приближений, то конструкция крыла не способна выдержать расчетную нагрузку и ее надо усилить. Если в каком-либо сжатом стрингере с номером “k” (с присоединенной обшивкой) напряжение окажется меньше , то редукционный коэффициент для него и в последующем приближении следует оставить прежним ; если в каком-либо сжатом стрингере (с присоединенной обшивкой) с номером “m” напряжение окажется больше , то в следующем приближении редукционный коэффициент вычислять по формуле

;

если ни в одном стрингере напряжение не превысит , то конструкция явно перетяжеленна и требует облегчения.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

В растянутой зоне уточнение редукционных коэффициентов в процессе последовательных приближений происходит так же, но сравнение расчетных напряжений ведется не с , а с .

В результате мы получаем новые уточненные редукционные коэффициенты последующего приближения . Далее рассчитываем следующее приближение в том же порядке и снова уточняем редукционные коэффициенты.

Расчет продолжается до тех пор, пока редукционные коэффициенты двух последующих приближений практически не совпадут (в пределах 5%).

Дата добавления: 2015-09-05