Лекция 13. Численные результаты: ЭQ, ЭM, ЭN для корпуса ЛА
· Действие поперечной компоненты 
подъемной силы.
Рис.1
Рассмотрим гипотетический ЛА при действии системы поверхностных нагрузок (Рис.1). Исходные данные:
поперечная составляющая подъемной силы крыла
масса каждого отсека
= 1 м -длина каждого отсека
ускорение свободного падения
f =1, 3 - коэффициент безопасности
n =4 – количество «тяжелых» отсеков.
Этапы расчета и построение эпюр ЭQ и ЭM
1. Определение силы тяжести каждого отсека
2. Определение координаты центра масс (центра тяжести). За начало координаты 
-2-
примем передний шпангоут первого отсека, тогда получаем:
3. Вычисление перегрузки центра тяжести (центра масс)
Эта перегрузка, очевидно, постоянна по всей длине ЛА (Рис.2)
4. В каждом отсеке появляются инерционные силы, которые прикладываются в точках приложения сил тяжести каждого отсека:
Рис.2
-3-
5. Построение эпюры перерезывающих сил 
. Начиная, например, с переднего шпангоута первого отсека, суммируем последовательно, с соблюдением правила знаков, как и в курсе сопротивления материалов, поверхностные и инерционные силы. И так до самого последнего сечения, где приложена сила.
6. Построение эпюры изгибающих моментов 
. Начиная, как и при построении с переднего шпангоута первого отсека, суммируем последовательно, с соблюдением правила знаков, как и в курсе сопротивления материалов, площади . Эта процедура основана на зависимости
7. Если в самом начале поверхностная нагрузка 
не была умножена на коэффициент безопасности f, как мы это сделали, то следует помножить на него обе эпюры: и .
|
|
8. На основе построенных эпюр производится определение и анализ напряженного состояния: нормальных и касательных напряжений, об устойчивости в сжатых зонах корпуса и дается заключение о запасе прочности и устойчивости конструкции.
· Действие осевых аэродинамических сил X и тяги T.
Рассмотрим гипотетический ЛА при действии системы поверхностных нагрузок (Рис.3).
Исходные данные:
тяга двигателя ЛА
лобовое сопротивление корпуса
лобовое сопротивление крыльев
сила тяжести каждого отсека
масса каждого отсека
-4-
m m m m m
Рис.3
ускорение свободного падения
f- коэффициент безопасности
Этапы расчета и построение эпюры осевых сил ЭN
1. Принимаем, что осевые поверхностные силы приложены вдоль осевой линии ЛА, поэтому вращение ЛА вокруг его центра тяжести отсутствует, и в корпусе возникают только осевые силы.
2. Вычисление осевой перегрузки ЛА производится как отношение суммы поверхностных осевых сил к силе веса всех отсеков
3. Вычисление инерционных осевых сил Р от осевой перегрузки
-5-
Рис.4
4. Построение эпюры осевых сил ЭN начинаем с носовой части ЛА: в носовой части приложена сжимающая сила N=100H, которая сжимает носовую часть до сечения приложения следующей силы N=200H, которая, добавляется к первой, и следующая часть ракеты сжимается суммой силой N=300Н и так далее. Таким образом, сопловая часть последнего отсека сжимается силой 1200Н, равной тяге двигателя.
5. Так как в самом начале поверхностные нагрузки не были умножены на коэффициент безопасности f, то следует помножить на него эпюру 
.
|
|