повинна бути збільшена на 100 %. В
В
Рис. 7. Напруги в силових елементах перетину крила, що виникають від зовнішніх сил і моментів
Крило є тонкостінної замкнутої конструкцією, основні силові елементи якої зосереджені у верхній і нижній панелях (обшивка, стрингери, полки лонжеронів). При вигині, наприклад, вгору (від аеродинамічних сил) верхня панель стискається, нижня розтягується, тобто обидві працюють на нормальні напруги; при цьому згинальний момент трансформується в пару сил:
( Н ),
а напруги від них будуть рівні:
( Па ),
( Па ),
де - площа верхньої панелі крила;
де - площа нижньої панелі крила.
Площа панелі визначається площею обшивки, площами всіх стрингерів і полиць лонжеронів (переднього і заднього). Тобто:
(),
(),
де, - товщина обшивки верхньої і нижньої панелей відповідно;
, - число стрингерів верхньої і нижньої панелей відповідно;
, - площі стрингерів верхньої і нижньої панелей відповідно;
,,, - площі полиць переднього верхнього, заднього верхнього, переднього нижнього і заднього нижнього лонжеронів відповідно.
Знайдемо площі верхньої і нижньої панелей крила:
В
, 00857 (),
В
, 00712 ().
Крутний момент тонкостінному однозамкнутом контурі створює дотичні напруження, обернено пропорційні товщині стінок контуру:
- погонна дотична сила, (Н/м)
Момент від однієї довільної сили q:
В
Повний крутний момент перетину отримаємо підсумовуванням по всьому контуру
В
де = F,
Формула Брета, для визначення напружень при крученні тонкостінної балки.
(Па)
В
З формул видно, що жорсткість (опірність) крила на кручення досить істотно залежить від площі замкнутого контуру поперечного перерізу, потім від товщини стінок контуру. Поперечна сила Q викликає найбільші дотичні напруження в нейтральному шарі балки, а у верхнього і нижнього шару балки (де в крилі розташовані обшивки, полки лонжеронів і стрингери). Можна приблизно вважати, що поперечну силу сприймають дві вертикальні стінки лонжеронів, причому передня сприймає 70% поперечної сили перерізу, а задня -30%, тому:
(Па)
(Па)
У формулі прийнято вважати, по висоті стінки постійні, хоча, як вже вказувалося, на нейтральній осі і у верхньому або нижньому шарі балки (стінки лонжерона); через малість висоти по відношенню до довжини (Н? В) можна наближено прийняти, що по висоті стінки лонжерона.
Так як діє по всьому замкнутому контуру, а - тільки по стінках лонжеронів, то в стінках лонжеронів їх величини підсумовуються (з урахуванням знаків):
(Па)
(Па)
Отримані розрахункові нормальні і дотичні напруження, викликані вантаженням крила в заданому розрахунко...
