Учебное пособие: Конструкция и расчет планера самолета
.
6. Расчет сечения крыла на изгиб
Для расчета сечения крыла на изгиб вычерчивается профиль расчетного сечения крыла, на котором размещаются пронумерованные стрингеры и лонжероны (рис.12). В носике и хвостике профиля следует располагать стрингеры с большим шагом, чем между лонжеронами. Расчет сечения крыла на изгиб проводится методом редукционных коэффициентов и последовательных приближений.
6.1 Порядок расчета первого приближения
Определяются в первом приближении приведенные площади поперечного сечения продольных ребер (стрингеров, поясов лонжеронов) с присоединенной обшивкой
, (9)
где 
- действительная площадь сечения i-го ребра; 
- присоединенная площадь обшивки (
- для растянутой панели, 
- для сжатой панели); 
- редукционный коэффициент первого приближения.
Если материал полок лонжеронов и стрингеров разный, то следует сделать приведение к одному материалу через редукционный коэффициент по модулю упругости
,
где 
- модуль материала i-го элемента; 
- модуль материала, к которому приводится конструкция (как правило, это материал пояса самого нагруженного лонжерона). Тогда
 |
В случае разных материалов поясов лонжеронов и стрингеров в формулу (9) вместо 
подставляется 
.
Определяем координаты 
и 
центров тяжести сечений продольных элементов профиля относительно произвольно выбранных осей 
и 
(рис. 12) и вычисляем статические моменты элементов 
и 
.
Определяем координаты центра тяжести сечения первого приближения по формулам
, 
.
Через найденный центр тяжести проводим оси 
и 
(ось 
удобно выбрать параллельной хорде сечения) и определяем координаты центров тяжести всех элементов сечения относительно новых осей.
Вычисляем моменты инерции (осевые и центробежный) приведенного сечения относительно осей 
и 
:
, 
, 
.
Определяем угол поворота главных центральных осей сечения:
.
Если угол α будет больше 5о , то оси 
и 
следует повернуть на этот угол (положительное значение угла соответствует вращению осей по часовой стрелке) и далее вести расчет относительно главных центральных осей. В целях упрощения расчета угол α рекомендуется вычислять только при расчетах последнего приближения. Обычно, если ось выбрана параллельно хорде сечения , угол α оказывается незначительным и им можно пренебречь.
Определяем напряжения в элементах сечения в первом приближении
.
Полученные напряжения 
сравниваем с 
и 
для сжатой панели и с 
и 
- для растянутой панели.
6.2 Определение критических напряжений стрингеров
Критическое напряжение стрингера 
вычисляется из условия общей и местной форм потери устойчивости. Для вычисления 
общей формы потери устойчивости используем выражение
, (10)
где
. Здесь 
- критическое напряжение, вычисленное по формуле Эйлера:
(11)
где 
- коэффициент, зависящий от условий опирания концов стрингера;
- шаг нервюр;
- гибкость стрингера с присоединенной обшивкой; 
- радиус инерции относительно центральной оси сечения.
В формуле (11) под 
следует понимать 
, но в целях упрощения положение главной инерциальной оси считаем совпадающим с осью x.
В свою очередь