YaBB - Yet another Bulletin Board
   YaBB - Yet another Bulletin Board  



Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход или Регистрация
 

  ГлавнаяСправкаПоискВходРегистрация Закладки  
 
Расчет прочности крыла (Прочитано 2321 раз)
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Расчет прочности крыла
11.01.18 :: 06:53:51
 
С прошедшими праздниками, господа Авиаторы!
Есть у меня вопрос, который может показаться смешным и я рискую быть отправленным на в гугл. Так что, прежде чем такое намерение выльется у Вас в сообщение в теме, хочу отметить, что большая часть того что есть по доступным ссылкам, была уже перелопачена.
Итак, диспозиция: Есть (в проекте), летательный аппарат. Максимальная взлетная масса 800 кг. Не пилотажный, для полета в спокойную погоду, так что перегрузку считаю максимум 3. Закладываю коэффициент надежности 1.5.  Максимальная скорость 200 км/ч.

Расчёты: 800 х 3 х 1.5 = 3600 кг максимальная нагрузка на крыло. общий размах крыльев - 10 метров, хорда 1200 мм ширина фюзеляжа (между узлами креплений консолей) 1000 мм, высота профиля - 180 мм. На одну консоль длиной 4500 мм приходится половина общей нагрузки.
Итого имеем: 4500 / 180 * 1800 = 45000 кг/мм2 действующие на сжатие в верхней полке и столько же на растяжение в нижней. Прочность дюраля (Д16Т) в расчетах принимают за 30 кг/мм2, соответственно, сечение каждой полки = 4500 / 30 = 1500 мм2 !!!!! это, если грубо, брусок дюраля 4см х 4см. Я не видел таких лонжеронов даже на гораздо бОльших самолетах. И летающих с гораздо бОльшими перегрузками. В чём подвох? Я понимаю, что дальше сечение можно и нужно уменьшать, но как быть с этим гигантским сечением? Откройте тайну! Улыбка
Наверх
 
 
IP записан
 
erisky
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 1013
г.Оренбург
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #1 - 11.01.18 :: 06:58:55
 
Крыло подкосное? Откуда 1800? И с коэффициентом 1,5 (а лучше 2) принимают 42 кг/мм2.
Наверх
 
 
IP записан
 
Чечако
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 1195
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #2 - 11.01.18 :: 07:04:10
 
Canakau писал(а) 11.01.18 :: 06:53:51:
4500 / 180 * 1800 = 

Подвох здесь!  Подъемная сила приложена не к концу консоли, а к середине. Тогда вместо 4500 д.быть 2250мм

Итого, квадратная полка 27х27 мм
Наверх
 
 
IP записан
 
Dim-Ka
Junior Member
**
Вне Форума


Я люблю небо!

Сообщений: 85
Московская обл.
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #3 - 11.01.18 :: 07:05:10
 
Плохо видимо искали.
Прямо на первой странице всё "разжевано" с картинками.
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1251471752
Наверх
 
 
IP записан
 
erisky
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 1013
г.Оренбург
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #4 - 11.01.18 :: 07:14:25
 
Если крыло свободнонесущее, то погонная нагрузка будет 3600/10000=0,36 кг/мм. изгибающий момент соответственно 3 645 000 кг*мм. с коэффициентом 1,25 (лобовое сопротивление, кручение, сжатие и пр.)  будет 4 556 250 кг*мм. С учётом высоты будет примерно 24050 кг силы сжатия. Или 572 мм2 сечение полки.
Но ещё лонжерон нужно будет проверить на устойчивость сжатой полки.
Наверх
 
 
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #5 - 11.01.18 :: 07:23:29
 
Да, крыло - свободнонесущее. Про плечо силы - согласен, ошибка. Сейчас гляну картинки по ссылке
Наверх
 
 
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #6 - 11.01.18 :: 07:24:17
 
Dim-Ka писал(а) 11.01.18 :: 07:05:10:
Плохо видимо искали.
Прямо на первой странице всё "разжевано" с картинками.
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1251471752


Да, эти картинки я видел
Наверх
 
 
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #7 - 11.01.18 :: 07:24:51
 
Чечако писал(а) 11.01.18 :: 07:04:10:
Canakau писал(а) 11.01.18 :: 06:53:51:
4500 / 180 * 1800 = 

Подвох здесь!  Подъемная сила приложена не к концу консоли, а к середине. Тогда вместо 4500 д.быть 2250мм

Итого, квадратная полка 27х27 мм



всё-равно многовато получается..
Наверх
 
 
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #8 - 11.01.18 :: 07:32:41
 
erisky писал(а) 11.01.18 :: 06:58:55:
Крыло подкосное? Откуда 1800? И с коэффициентом 1,5 (а лучше 2) принимают 42 кг/мм2.

1800 - это половина от 3600 (максимальная нагрузка на крыло, а расчет ведётся для полукрыла)
Наверх
 
 
IP записан
 
Чечако
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 1195
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #9 - 11.01.18 :: 07:58:15
 
Canakau писал(а) 11.01.18 :: 06:53:51:
для полета в спокойную погоду, так что перегрузку считаю максимум 3. Закладываю коэффициент надежности 1.5... Прочность дюраля (Д16Т) в расчетах принимают за 30 кг/мм2...

Если перегрузка 3... Кз-1,5... то для Д16Т 40-42 кг/мм2, а никак не 30 кг/см2
Вот еще по 5 мм от ширины и высоты полки, отнимется
Еще и момент сопротивления (или инерции) сечения лонжерона посчитайте... и будет Вам счастье. Подмигивание
Наверх
 
 
IP записан
 
B.A.I.
Экс-Участник


Re: Расчет прочности крыла
Ответ #10 - 11.01.18 :: 08:18:42
 
А почему при такой малой эксплуатационной перегрузке вы берете предел прочности? Чтоб после троечки крыло с деформаций осталось? И с каждой троечкой все больше и больше.  Троечку оч легко получить при вираже и небольшого пинка турбуленцией.  Брать предел прочности следует при совсем больших эксплуатационных перегрузках
Наверх
 
 
IP записан
 
Petr   663
Старейший участник
*****
Вне Форума


Самодельщик

Сообщений: 1616
Ростов-на-Дону
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #11 - 11.01.18 :: 08:24:44
 
И центроплан тоже несёт. И массу консолей можно выбросить из взлетного веса. И распределение нагрузки по размаху не одинаковое. Улыбка И конечно строить четырехместный самолет с такими характеристиками и знаниями не стоит.
Наверх
 
 
IP записан
 
meglin1
Старейший участник
*****
Вне Форума



Сообщений: 3308
Харьков
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #12 - 11.01.18 :: 08:35:47
 
Для начала - все таки почитать нормирование перегрузок в нормах прочности.
Наверх
 

С уважением, Владимир Меглинский
Мой сайт, заходите: http://20151.umi.ru/
WWW | Skype/VoIP | ICQ  
IP записан
 
прапорщик
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!МЦЕНСК CH-64

Сообщений: 1629
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #13 - 11.01.18 :: 08:43:31
 
Самый простой подсчет:2250 делим на межосевое растояние верх и нижн полки лонжерона умножаем на нагрузку половины крыла и делим на 42.получаем сечение полки.Незабудьте к этому размеру прибавить диаметр максимального отверстия.Это для зарядки мозгов.А лучше обратитесь к специалистам.
Наверх
 

Что кривое,то летает.89050461939 СЕРГЕЙ
 
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #14 - 11.01.18 :: 09:14:24
 
Чечако писал(а) 11.01.18 :: 07:58:15:
Canakau писал(а) 11.01.18 :: 06:53:51:
для полета в спокойную погоду, так что перегрузку считаю максимум 3. Закладываю коэффициент надежности 1.5... Прочность дюраля (Д16Т) в расчетах принимают за 30 кг/мм2...

Если перегрузка 3... Кз-1,5... то для Д16Т 40-42 кг/мм2, а никак не 30 кг/см2
Вот еще по 5 мм от ширины и высоты полки, отнимется
Еще и момент сопротивления (или инерции) сечения лонжерона посчитайте... и будет Вам счастье. Подмигивание


Ок. Спасибо!

Цитата:
А почему при такой малой эксплуатационной перегрузке вы берете предел прочности? Чтоб после троечки крыло с деформаций осталось? И с каждой троечкой все больше и больше.  Троечку оч легко получить при вираже и небольшого пинка турбуленцией.  Брать предел прочности следует при совсем больших эксплуатационных перегрузках

так вроде же ж не предел 30-то?

Petr   663 писал(а) 11.01.18 :: 08:24:44:
И центроплан тоже несёт. И массу консолей можно выбросить из взлетного веса. И распределение нагрузки по размаху не одинаковое. Улыбка И конечно строить четырехместный самолет с такими характеристиками и знаниями не стоит.

Везде пишут учитывать вес консолей. Фюзеляж вряд ли что-нибудь понесет.
И разве я где-то что-то  говорил про четырёхместный самолёт? Улыбка

meglin1 писал(а) 11.01.18 :: 08:35:47:
Для начала - все таки почитать нормирование перегрузок в нормах прочности.


Моё почтение. А по-подробнее? если не сложно. Ну или ссылку?

прапорщик писал(а) 11.01.18 :: 08:43:31:
Самый простой подсчет:2250 делим на межосевое растояние верх и нижн полки лонжерона умножаем на нагрузку половины крыла и делим на 42.получаем сечение полки.Незабудьте к этому размеру прибавить диаметр максимального отверстия.Это для зарядки мозгов.А лучше обратитесь к специалистам.


Благодарю за методику, можно использовать как прикидочный расчёт, как я понимаю.
Нет тут специалистов. Африка кругом. домой вот вырвался ненадолго. А здесь разве нет специалистов? Вроде, как форум весьма специфический и самолётостроителей тут хватает. Мм?

Наверх
 
 
IP записан
 
B.A.I.
Экс-Участник


Re: Расчет прочности крыла
Ответ #15 - 11.01.18 :: 09:46:41
 
Канакау есть предел прочности в 42 кг/мм2 при котором разрушается дюралт.  А есть предел его текучести 28-30кг/мм2 при достижении которого наступаюв  необратимые деформации
Наверх
 
 
IP записан
 
Renat
Старейший участник
*****
Вне Форума



Сообщений: 980
Дубна
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #16 - 11.01.18 :: 09:49:28
 
Курите РДК СЛА. Там все разжевано.
Наверх
 
 
IP записан
 
Lapshin
Строитель ВС
*****
Вне Форума


Делай, как дОлжно, и - будь, что будет

Сообщений: 10420
Москва
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #17 - 11.01.18 :: 10:00:44
 
Canakau писал(а) 11.01.18 :: 06:53:51:
Есть у меня вопрос, который может показаться смешным и я рискую быть отправленным на в гугл. Так что, прежде чем такое намерение выльется у Вас в сообщение в теме, хочу отметить, что большая часть того что есть по доступным ссылкам, была уже перелопачена.
Итак, диспозиция: Есть (в проекте), летательный аппарат. Максимальная взлетная масса 800 кг. Не пилотажный, для полета в спокойную погоду, так что перегрузку считаю максимум 3. Закладываю коэффициент надежности 1.5.  Максимальная скорость 200 км/ч.

Хорошо, слушайте по порядку.
Максимальную эксплуатационную перегрузку следует закладывать не ниже 3.8 g, чтобы она не была превышена перегрузкой от неспокойного воздуха (порывы)

Цитата:
Расчёты: 800 х 3 х 1.5 = 3600 кг максимальная нагрузка на крыло. общий размах крыльев - 10 метров, хорда 1200 мм ширина фюзеляжа (между узлами креплений консолей) 1000 мм, высота профиля - 180 мм. На одну консоль длиной 4500 мм приходится половина общей нагрузки.
Упрощенно: нагрузка на консоль без учета уравновешивающей нагрузки от ГО составит 400кг*3.8 g = 1520 кГ. Далее, судя по весу, имеется в виду двухместный самолет, скорее всего, с расположением пилотов рядом. Тогда минимальная ширина фюзеляжа пусть будет метр - и на размах консоли останется 4.5 м. Приложена равнодействующая подъемной силв, упрощенно (в запас) на половине размаха консоли, т.е. 2250 мм от узлов навески и изгибающий момент от этой нагрузки получается равным 1520 кГ * 2250 мм = 3420000 кГ*мм Если принять, в первом приближении, расстояние между центрами верхней и нижней полок за 170 мм, получим силу растяжения/сжатия, действующую, соответственно, на нижнюю/верхнюю полки, равной 3420000 кГ*мм : 170 мм = 20117 кГ. Это действительно, недетская нагрузка и, чтобы выдержать ее на пределе прочности, равном 40 кГ/мм2для Д-16Т 20117 кГ / 40 кГ/мм2
= 503 мм2
(предел текучести брался бы при использовании эксплуатационной нагрузки, а не расчетной, включающей коэффициент безопасности 1.5 - проверить-таки, надо) Да, это получится в корне полоса 40 х12.5 мм, но следует учесть, что изгибающий момент свободнонесущего крыла уменьшается к концу крыла по кубическому закону и уже на небольшом удалении, напр. в метр, останется 0.43 от этого сечения. Если обшивка крыла также дюралевая, то к сечению каждой полки можно прибавить присоединенную обшивку, т.е. ту часть обшивки, которая находится над полкой + с каждой стороны по полоске шириной в 10 толщин обшивки.
С Вашего позволения, я не стал рецензировать каждый пункт Вашей версии расчета, дабы не загромождать пост и дать сравнительно четкую понятную методику.
Добавлю несколько нюансов. Для растянутой верхней полки все ясно, но верхняя полка сжата и, помимо разрушения от сжатия, может просто выстрелить вверх, как сжатая металлическая линейка. Поэтому, необходимо проверить ее на устойчивость, в расчет которой я сейчас не буду вдаваться, не зная конкретной конструкции крыла ( расстояние между нервюрами и их тип, конструкция и материал стенки и вид крепления нервюр к ней и пр.) - поэтому, Вам придется самому найти раздел "Устойчивость сжатых стержней", изучить его и применить результаты к своей конструкции. Заранее можно предположить, что дюралевая верхняя полка получится бОльшего сечения, чем нижняя.
Успехов в труде!
Наверх
 

Не так страшен черт,как его малютки.
 
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #18 - 11.01.18 :: 10:10:29
 
Благодарю!
Коротко и по сути.
Ещё пара вопросов, если позволите:
1) получившееся сечение 503 мм2  это площадь сечения каждой полки?
2) эту площадь можно разделить, например, между двумя лонжеронами передним и задним?
Наверх
 
 
IP записан
 
Lapshin
Строитель ВС
*****
Вне Форума


Делай, как дОлжно, и - будь, что будет

Сообщений: 10420
Москва
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #19 - 11.01.18 :: 10:20:45
 
Canakau писал(а) 11.01.18 :: 10:10:29:
Благодарю!
Коротко и по сути.
Ещё пара вопросов, если позволите:
1) получившееся сечение 503 мм2  это площадь сечения каждой полки?
2) эту площадь можно разделить, например, между двумя лонжеронами передним и задним?

Из моего описания, как бы, однозначно следует, что это сечение каждой полки.
Чтобы, в случае двухлонжеронного крыла, правильно распределить сечения между двумя лонжеронами, нужно еще знать положение каждого лонжерона по хорде и распределение нагрузки по хорде профиля в расчетном случае, для которого определяется нагрузка. Естественно, в мои планы это не входит.
Наверх
 

Не так страшен черт,как его малютки.
 
IP записан
 
KAA
Старейший участник
*****
Вне Форума


Ненавижу Солидворкс!

Сообщений: 10691
россия,Казань
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #20 - 11.01.18 :: 10:22:12
 
Lapshin писал(а) 11.01.18 :: 10:00:44:
Упрощенно: нагрузка на консоль без учета уравновешивающей нагрузки от ГО составит 400кг*3.8 g = 1520 кГ. Далее, судя по весу, имеется в виду двухместный самолет, скорее всего, с расположением пилотов рядом. Тогда минимальная ширина фюзеляжа пусть будет метр - и на размах консоли останется 4.5 м. Приложена равнодействующая подъемной силв, упрощенно (в запас) на половине размаха консоли, т.е. 2250 мм от узлов навески и изгибающий момент от этой нагрузки получается равным 1520 кГ * 2250 мм = 3420000 кГ*мм Если принять, в первом приближении, расстояние между центрами верхней и нижней полок за 170 мм, получим силу растяжения/сжатия, действующую, соответственно, на нижнюю/верхнюю полки, равной 3420000 кГ*мм : 170 мм = 20117 кГ. Это действительно, недетская нагрузка и, чтобы выдержать ее на пределе прочности, равном 40 кГ/мм2для Д-16Т 20117 кГ / 40 кГ/мм2
= 503 мм2(
предел текучести брался бы при использовании эксплуатационной нагрузки, а не расчетной, включающей коэффициент безопасности 1.5
 

Так вы же вроде эксплуатационную нагрузку и взяли в данном примере?
@
Canakau
Вот здесь кладезь информации для вас, в том числе нормы прочности
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabbB/YaBB.pl?board=literature
Наверх
 
WWW  
IP записан
 
Canakau
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Gras ingens iterabimus aequor!

Сообщений: 24
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #21 - 11.01.18 :: 10:46:02
 
Всем огромное спасибо! Погружаюсь в чтение.
Наверх
 
 
IP записан
 
Lapshin
Строитель ВС
*****
Вне Форума


Делай, как дОлжно, и - будь, что будет

Сообщений: 10420
Москва
Пол: male
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #22 - 11.01.18 :: 11:17:50
 
KAA писал(а) 11.01.18 :: 10:22:12:
Так вы же вроде эксплуатационную нагрузку и взяли в данном примере?

Ай, коэффициент безопасности, добросовестно упомянутый в тексте, таинственным образом испарился из расчета. Маразм, видимо, крепчает. Глаз да глаз нужен.
Спасибо за поправку - сам мог обратить внимание, лишь посмотрев на свой пост свежим взглядом...если вообще посмотрел бы.
Так, что топикстартеру ничего не остается, как умножить сечение на 1.5.
Наверх
 

Не так страшен черт,как его малютки.
 
IP записан
 
yohoho
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 19
Re: Расчет прочности крыла
Ответ #23 - 20.02.18 :: 21:32:16
 
Возможно немного не по теме, а нервюры вы из какого материала будете делать?
Наверх
 
 
IP записан