Изучение классификации самолётов. Классификация самолётов по назначению, аэродинамической схеме и конструктивным признакам

П ример 3.
2 3 0

У=4
С_ф=4

С_о=4
1 4 W= 2 4 – 4 – 4 = 0
В этом случае система содержит необходимое число стержней для геометрической неизменяемости и неподвижности.
Если в ферме снять опорный стержень 3—0, то получим геометрически изменяемую систему. Если же мы вместо стержня 3—0 поставим стержень 1—3, то опять получим систему с необходимым числом стержней для геометрической неизменяемости. Если же в систему ввести ещё одну связь, то система будет однажды статически неопределимой, так как в ней будет одна лишняя связь сверх того числа связей, которое необходимо для геометрической неизменяемости и статической определимости. При этом W = -- 1.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №5
Расчет балочных конструкций тонкими стенками.

К балочным конструкциям с тонкими станками относятся ба­лочные лонжероны нервюры боковины фюзеляжа, верхние и нижние панели крыла.

При расчете таких конструкций принимаются следующие до­пущения. Предполагается, что стойка и пояса соединены шарнирно (рис.2.1). Внешний изгибающий момент воспринимается поясами, работающими на растяжение-сжатие, а поперечная сила передается стенкой. Касательные напряжения по толщине и высоте стенка распределены равномерно,
С ростом внешней: нагрузки стенка теряет устойчивость,
при этом главные сжимающие напряжения остаются неизменными главные растягивающие напряжения, направленные вдоль гребней волк, увеличивается, а на площадках, параллельных поясам и стойкам, возникают нормальные напряжения, постоянные внутри каждого отсека балки.
Последовательность расчета:
2.1. Заданное нагружение тонкостенной балки внешняя погонной нагрузкой заменяется статически эквивалентной системой поперечных сосредоточенных сил, прикладываемых в местах крепления поясов сo стойками.
2.2. Строятся эпюры перерезывающих сил и изгибающих моментов вдоль продольной оси балки.
2.3. Для каждого i~ro отсека балки вычисляют критические касательные напряжения по формуле:
(2.1)
где К = 5,35 + 4(h/l)- нормальный модуль упругости;
 - коэффициент Пуассона; , h, l -толщина, высота и длина i-го отсека.
Формула (2.1) справедлива, если критический напряжения не превосходят предела пропорциональности _пц. При _кр. > _пц. следует пользоваться эмпирической зависимостью:

где  = _В. > _кр
_В , _S -.временное сопротивление и предал текучести материала при сдвиге ( )
_кр - критическое касательное напряжение, определяемое по формуле (2.1).
Касательные напряжения в i-го отсека определяются из уравнения равновесия отсеченной части балки
(2.2)
2.4. Если для отсека справедливо неравенство _i. < _крi , то стенка находятся в состоянии чистого сдвига. Когда касательные напряжения превышают критические, станка потеряла устойчи­вость и на площадках, параллельных поясам я стойкам, имеются нормальные напряжения _х и _у .
2.5. В потерявшей устойчивость стенке угол наклона греб­ной волн продольной оси определяется из равенства:
(2.3)
Здесь в дополнение к ранее принятым обозначениям Ео, Еп, Ес -модули упругости для материалов стенки, поясов и стоек;
Fп, Fc - площади сечения поясов я стоек.
Формула (2.3) получена для отсека, а котором касательные напряжения значительно выше критических. Если для получающегося значения угла  напряжения _хi и _уi окажутся с разными знаками, то следует принять  = 45°.
2.6. Для вычисления условий в поясах до потеря устойчивости стенки проводится сплошное поперечное сечение балки. Действие на отсеченную часть компенсируется неизвестными силами в верхней N_пв и нижнем N_пн поясах, а также потоком касательных сил в стенке. Условия равновесия отсеченной балки приводят к формулам для усилий в поясах. Усилие в стойке находится из равновесия выделенной части стойки, на которую действует потоки касательных сил со стороны прилегающих стенок и, если имеется внешняя нагрузка. В результате проваленных вычислений строятся эпюры усилий в поясах и стойках балки. Для отсеков со стенками, находящимися в состоянии чистого сдвига, полученные результаты окончательные.
2.7. В отсеках с потерявший устойчивость оценками опре­деляются дополнительные нормальные напряжения;
(2.4)
Эти напряжения вызывают самоуравновешенные постоянные в пределах каждого отсека сжимающие усилия в поясах
(2.5)
во внутренних стойках
(2.6)
и в крайних стойках
(2.7)
Для балки с п- отсеками следует принимать

2.8. Усилия в поясах и стойках, полученные без учета потери устойчивости станки, суммируются о самоуравновешивающими; усилиями. Далее строятся эпюры суммарных усилий.

2.9. Перемещения точек и углы поворота элементов тонкостенной балки определяются по теореме Кастильяно. Для этого предварительно находим усилия в поясах, стойках, касательные напряжения во всех стенках и главные растягивающие напряжения в потерявших устойчивость стенках от обобщенной силы, равной единице, приложенной в точке, в направлении искомого обобщен­ного перемещения. В отсеках, где стенка потеряла устойчивость от заданной нагрузки, усилия в поясах и стойках суммируются с самоуравновешенными. При этом дополнительные и главные растягивающие напряжения определяются по формулам:
(2.8)

Здесь и далее верхним индексом " ^/ " обозначены напряжения и усилия от единичной обобщенной силы.

Главные растягивающие напряжения от заданной нагрузки оп­ределяются по формуле
(2.9)
2.10. Искомое обобщенное перемещение f находится по формуле: (2.10)
Здесь для отсека, в котором балка потеряла устойчивость, последнее слагаемое не учитывается, а в отсеке, где стенка находится в состоянии чистого сдвига, предпоследнее слагаемое следует принять равным нулю.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6