თვითმფრინავის ფრთის მონაკვეთის გაანგარიშება მოსახვევისთვის. ფრთის აეროდინამიკური მახასიათებლების გაანგარიშება. პროფილის აღწერილობის ფაილი

სამწუხაროდ, მე ვერ ვიპოვე ერთი სტატია აეროდინამიკის შესახებ "მოდელირისთვის". არც ფორუმებზე, არც დღიურებში, არც ბლოგებში და არც არსად არ არის საჭირო ამ თემაზე „შეკუმშვა“. და ბევრი კითხვა ჩნდება, განსაკუთრებით დამწყებთათვის, და ისინი, ვინც თავს "აღარ დამწყებ" თვლიან, ხშირად არ აწუხებენ თეორიის შესწავლას. მაგრამ ჩვენ გამოვასწორებთ!)))

მაშინვე ვიტყვი, რომ არ ჩავუღრმავდები ამ თემას, თორემ მაინც გამოვა ტრაქტატი, გაუგებარი ფორმულების თაიგულით! უფრო მეტიც, მე არ შეგაშინებთ ისეთი ტერმინებით, როგორიცაა "რეინოლდსის ნომერი" - თუ გაინტერესებთ, შეგიძლიათ წაიკითხოთ იგი თავისუფალ დროს.

ასე რომ, ჩვენ შევთანხმდით - მხოლოდ ყველაზე საჭირო ჩვენთვის მოდელებისთვის.)))

ფრენის დროს თვითმფრინავზე მოქმედი ძალები.

ფრენისას თვითმფრინავი ექვემდებარება მრავალ საჰაერო ძალებს, მაგრამ ყველა მათგანი შეიძლება ჩაითვალოს ოთხ მთავარ ძალად: გრავიტაცია, ამწე, პროპელერის ბიძგი და ჰაერის წინააღმდეგობა (წევა). მიზიდულობის ძალა ყოველთვის რჩება მუდმივი, გარდა მისი შემცირებისა საწვავის მოხმარებისას. ლიფტი ეწინააღმდეგება თვითმფრინავის წონას და შეიძლება იყოს წონაზე მეტი ან ნაკლები, რაც დამოკიდებულია წინ მოძრაობაში დახარჯული ენერგიის რაოდენობაზე. პროპელერის ბიძგების ძალას ეწინააღმდეგება ჰაერის წინააღმდეგობის ძალა (სხვაგვარად ცნობილი როგორც წევა).

სწორი და ჰორიზონტალური ფრენისას ეს ძალები ურთიერთდაბალანსებულია: პროპელერის ბიძგების ძალა უდრის ჰაერის წინააღმდეგობის ძალას, ამწევის ძალა უდრის თვითმფრინავის წონას. ამ ოთხი ძირითადი ძალის სხვა თანაფარდობის გარეშე, სწორი და ჰორიზონტალური ფრენა შეუძლებელია.

ამ ძალებიდან ნებისმიერი ცვლილება გავლენას მოახდენს თვითმფრინავის ფრენის ქცევაზე. თუ ფრთების მიერ წარმოებული ამწე გაზრდილი იქნებოდა მიზიდულობის ძალასთან შედარებით, შედეგი იქნებოდა თვითმფრინავის აწევა. პირიქით, სიმძიმის წინააღმდეგ აწევის შემცირება გამოიწვევს თვითმფრინავის დაცემას, ანუ სიმაღლის დაკარგვას.

თუ ძალთა ბალანსი არ არის დაცული, თვითმფრინავი თავის ფრენის გზას გაბატონებული ძალის მიმართულებით მოხვევს.

ფრთის შესახებ.

ფრთების სიგრძე- სიბრტყეებს შორის მანძილი ფრთის სიმეტრიის სიბრტყის პარალელურად და მის უკიდურეს წერტილებთან შეხებით. R.K არის თვითმფრინავის მნიშვნელოვანი გეომეტრიული მახასიათებელი, რომელიც გავლენას ახდენს მის აეროდინამიკურ და ფრენის შესრულების მახასიათებლებზე და ასევე არის თვითმფრინავის ერთ-ერთი მთავარი საერთო განზომილება.

ფრთის გაფართოება- ფრთის სიგრძის თანაფარდობა მის საშუალო აეროდინამიკურ აკორდთან. არამართკუთხა ფრთისთვის, ასპექტის თანაფარდობა = (სპანი კვადრატში) / ფართობი. ამის გაგება შეიძლება, თუ საფუძვლად ავიღებთ მართკუთხა ფრთას, ფორმულა უფრო მარტივი იქნება: ასპექტის თანაფარდობა = span/chord. იმათ. თუ ფრთას აქვს სიგრძე 10 მეტრი და აკორდი = 1 მეტრი, მაშინ ასპექტის თანაფარდობა იქნება = 10.

რაც უფრო დიდია ასპექტის თანაფარდობა, მით უფრო დაბალია ფრთის ინდუცირებული წევა, რაც დაკავშირებულია ჰაერის ნაკადთან ფრთის ქვედა ზედაპირიდან ზევით წვერის გავლით წვერის მორევების წარმოქმნით.პირველი მიახლოებით, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ასეთი მორევის დამახასიათებელი ზომა ტოლია აკორდისა და სიგრძის ზრდასთან ერთად, მორევი უფრო და უფრო პატარა ხდება ფრთის სიგრძესთან შედარებით. ბუნებრივია, რაც უფრო დაბალია ინდუქციური წევა, მით უფრო დაბალია სისტემის საერთო წინააღმდეგობა, მით უფრო მაღალია აეროდინამიკური ხარისხი. ბუნებრივია, დიზაინერებს ცდუნება აქვთ, რომ დრეკადობა მაქსიმალურად დიდი გახადონ. და აქ იწყება პრობლემები: მაღალი ასპექტის კოეფიციენტების გამოყენებასთან ერთად, დიზაინერებმა უნდა გაზარდონ ფრთის სიმტკიცე და სიმტკიცე, რაც იწვევს ფრთის მასის არაპროპორციულ ზრდას.

აეროდინამიკური თვალსაზრისით, ყველაზე ხელსაყრელი იქნება ფრთა, რომელსაც აქვს შესაძლებლობა შექმნას მაქსიმალური აწევა ყველაზე დაბალი წევით. ფრთის აეროდინამიკური სრულყოფილების შესაფასებლად შემოღებულია ფრთის აეროდინამიკური ხარისხის კონცეფცია.

ფრთის აეროდინამიკური ხარისხიფრთაზე აწევისა და წევის თანაფარდობას უწოდებენ.

საუკეთესო აეროდინამიკური ფორმა არის ელიფსური ფორმა, მაგრამ ასეთი ფრთის დამზადება რთულია და ამიტომ იშვიათად გამოიყენება. მართკუთხა ფრთა ნაკლებად მომგებიანია აეროდინამიკური თვალსაზრისით, მაგრამ ბევრად უფრო ადვილია წარმოება. ტრაპეციულ ფრთას აქვს უკეთესი აეროდინამიკური მახასიათებლები, ვიდრე მართკუთხა, მაგრამ გარკვეულწილად უფრო რთულია წარმოება.

გაწმენდილი და სამკუთხა ფრთები აეროდინამიკურად ჩამორჩება ტრაპეციულ და მართკუთხა ფრთებს ქვებგერითი სიჩქარით, მაგრამ ტრანსონური და ზებგერითი სიჩქარით მათ აქვთ მნიშვნელოვანი უპირატესობები. ამიტომ, ასეთი ფრთები გამოიყენება ტრანსონური და ზებგერითი სიჩქარით მფრინავ თვითმფრინავებზე.

ელიფსური ფრთაგეგმაში მას აქვს უმაღლესი აეროდინამიკური ხარისხი - მინიმალური შესაძლო წევა მაქსიმალური აწევით. სამწუხაროდ, ამ ფორმის ფრთა ხშირად არ გამოიყენება დიზაინის სირთულის, დაბალი წარმოების და ცუდი სადგომის მახასიათებლების გამო. თუმცა, სხვა პლანშეტური ფორმის ფრთების შეტევის მაღალი კუთხით წევა ყოველთვის ფასდება ელიფსურ ფრთასთან შედარებით. საუკეთესო მაგალითიამ ტიპის ფრთას იყენებს ინგლისური Spitfire მებრძოლი.

ფრთა გეგმაში სწორკუთხაააქვს ყველაზე მაღალი წევა შეტევის მაღალი კუთხით. თუმცა, ასეთი ფრთა, როგორც წესი, აქვს მარტივი დიზაინი, არის ტექნოლოგიურად განვითარებული და აქვს ძალიან კარგი სადგომის მახასიათებლები.

ფრთა გეგმაში ტრაპეციულიაჰაერის წინააღმდეგობის სიდიდე ელიფსურს უახლოვდება. ფართოდ გამოიყენება საწარმოო თვითმფრინავების დიზაინში. წარმოება უფრო დაბალია, ვიდრე მართკუთხა ფრთის. მისაღები მახასიათებლების მიღება ასევე მოითხოვს დიზაინის გარკვეულ შესწორებებს. თუმცა, ტრაპეციის ფორმისა და სწორი დიზაინის ფრთა უზრუნველყოფს ფრთის მინიმალურ მასას, ყველა სხვა თანაბარი. ადრეული სერიის Bf-109 მებრძოლებს ჰქონდათ ტრაპეციული ფრთა სწორი წვერით:

ფრთას აქვს კომბინირებული გეგმა.როგორც წესი, ასეთი ფრთის ფორმას გეგმავს რამდენიმე ტრაპეცია. ასეთი ფრთის ეფექტური დიზაინი მოიცავს უამრავ აფეთქებას; შესრულების მომატება რამდენიმე პროცენტია ტრაპეციულ ფრთასთან შედარებით.

ფრთების წმენდა- ფრთის გადახრის კუთხე ნორმალურიდან თვითმფრინავის სიმეტრიის ღერძამდე, თვითმფრინავის საბაზისო სიბრტყეზე პროექციისას. ამ შემთხვევაში მიმართულება კუდისკენ დადებითად ითვლება, ფრთის წინა კიდის გასწვრივ, უკანა კიდის გასწვრივ და მეოთხედი აკორდის ხაზის გასწვრივ.

წინ გადახრილი ფრთა (KSW)- ფრთა ნეგატიური დარტყმით.

უპირატესობები:

აუმჯობესებს მართვადობას ფრენის დაბალი სიჩქარით.
-აუმჯობესებს აეროდინამიკურ ეფექტურობას ფრენის პირობების ყველა სფეროში.
- განლაგება წინ გადაწეული ფრთით ოპტიმიზირებს წნევის განაწილებას ფრთაზე და წინა ჰორიზონტალურ კუდზე

ხარვეზები:
-KOS განსაკუთრებით მგრძნობიარეა აეროდინამიკური დივერგენციის მიმართ (სტატიკური სტაბილურობის დაკარგვა) გარკვეული სიჩქარისა და შეტევის კუთხის მიღწევისას.
-მოითხოვს სტრუქტურულ მასალებს და ტექნოლოგიებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ საკმარის სტრუქტურულ სიმყარეს.

სუ-47 "ბერკუტი" წინ გადახრით:

ჩეხოსლოვაკიური პლანერი LET L-13 წინ გადახრილი ფრთით:

- თვითმფრინავის წონის თანაფარდობა მზიდი ზედაპირის ფართობთან. გამოხატულია კგ/მ²-ში (მოდელებისთვის - გ/დმ²) ფრთაზე დატვირთვის ოდენობა განსაზღვრავს თვითმფრინავის აფრენისა და დაფრენის სიჩქარეს, მის მანევრირებას და გაჩერების მახასიათებლებს.

მარტივად რომ ვთქვათ, რაც უფრო დაბალია დატვირთვა, მით ნაკლებია ფრენისთვის საჭირო სიჩქარე და, შესაბამისად, ნაკლები ძრავის სიმძლავრეა საჭირო.

ფრთის საშუალო აეროდინამიკური აკორდი (MAC)ეწოდება ასეთი მართკუთხა ფრთის აკორდი, რომელსაც აქვს მოცემული ფრთის ფართობი, მთლიანი აეროდინამიკური ძალის სიდიდე და წნევის ცენტრის (CP) პოზიცია შეტევის თანაბარი კუთხით. უფრო მარტივად, აკორდი არის სწორი ხაზის სეგმენტი, რომელიც აკავშირებს პროფილის ორ წერტილს, რომლებიც ყველაზე დაშორებულია ერთმანეთისგან.

თითოეული თვითმფრინავისთვის MAR-ის სიდიდე და კოორდინატები განისაზღვრება დიზაინის პროცესში და მითითებულია ტექნიკურ აღწერილობაში.

თუ მოცემული თვითმფრინავის MAR-ის სიდიდე და პოზიცია უცნობია, მაშინ მათი დადგენა შესაძლებელია.

მართკუთხა გეგმის მქონე ფრთისთვის MAR უდრის ფრთის აკორდს.

ტრაპეციული ფრთისთვის MAR განისაზღვრება გეომეტრიული კონსტრუქციით.ამისათვის თვითმფრინავის ფრთა შედგენილია გეგმაში (და გარკვეული მასშტაბით). ძირის აკორდის გაგრძელებაზე იდება ტერმინალური აკორდის ზომით ტოლი სეგმენტი, ხოლო ბოლო აკორდის გაგრძელებაზე (წინ) ძირის ტოლი სეგმენტი. სეგმენტების ბოლოები დაკავშირებულია სწორი ხაზით. შემდეგ დახაზეთ ფრთის შუა ხაზი, დააკავშირეთ ფესვის და ბოლო აკორდების სწორი შუა წერტილი. საშუალო აეროდინამიკური აკორდი (MAC) გაივლის ამ ორი ხაზის გადაკვეთის წერტილს.

ფრთის კვეთის ფორმა ე.წ. ფრთის პროფილი. ფრთის პროფილი ძლიერ გავლენას ახდენს ფრთის ყველა აეროდინამიკურ მახასიათებლებზე ფრენის ყველა რეჟიმში. შესაბამისად, ფრთის პროფილის შერჩევა მნიშვნელოვანი და საპასუხისმგებლო ამოცანაა. თუმცა, ჩვენს დროში, მხოლოდ საკუთარი ხელით დაკავებული არიან ფრთის პროფილის არჩევით არსებულიდან.

ფრთის პროფილი არის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი, რომელიც ქმნის თვითმფრინავიდა განსაკუთრებით თვითმფრინავი, რადგან ფრთა ჯერ კიდევ მისი განუყოფელი ნაწილია. გარკვეული რაოდენობის პროფილების კომბინაცია ქმნის მთელ ფრთას და ისინი შეიძლება განსხვავდებოდეს ფრთის მთელ სიგრძეზე. და თვითმფრინავის დანიშნულება და როგორ გაფრინდება დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა არის ისინი. პროფილების საკმაოდ ბევრი სახეობაა, მაგრამ მათი ფორმა ფუნდამენტურად ყოველთვის ცრემლის ფორმისაა. ერთგვარი ძლიერ წაგრძელებული ჰორიზონტალური ვარდნა. თუმცა, ეს ვარდნა, როგორც წესი, შორს არის სრულყოფილი, რადგან ზედა და ქვედა ზედაპირების გამრუდება განსხვავებული ტიპებიგანსხვავებული, ისევე როგორც თავად პროფილის სისქე. კლასიკური არის, როდესაც ქვედა სიბრტყესთან ახლოსაა, ხოლო ზემო ამოზნექილი გარკვეული კანონის მიხედვით. ეს არის ეგრეთ წოდებული ასიმეტრიული პროფილი, მაგრამ არის სიმეტრიულიც, როდესაც ზედა და ქვედა ერთი და იგივე გამრუდებაა.

აეროდინამიკური პროფილების შემუშავება თითქმის ავიაციის ისტორიის დასაწყისიდან მიმდინარეობდა და დღესაც მიმდინარეობს.ეს კეთდება სპეციალიზებულ დაწესებულებებში. ამ ტიპის ინსტიტუტების ყველაზე ნათელი წარმომადგენელი რუსეთში არის TsAGI - ცენტრალური აეროჰიდროდინამიკური ინსტიტუტი, პროფესორ ნ.ე. ჟუკოვსკი. აშშ-ში კი ასეთ ფუნქციებს ახორციელებს ლენგლის კვლევის ცენტრი (NASA-ს განყოფილება).

ᲓᲐᲡᲐᲡᲠᲣᲚᲘ?

Გაგრძელება იქნება.....

ფრთის გამოთვლა მრგვალი კონტურით

იური არზუმანიანი (yuri_la)

პრობლემის გადაჭრამდე უნდა გესმოდეთ, რას გააკეთებთ შედეგთან.

პრობლემის გადაჭრა შესაძლებელია ორი გზით: ინტეგრალებით ან წილადებით. შედეგი იგივეა, მაგრამ წილადებით უფრო ადვილია...

შესავალი

გაანგარიშების პრობლემა SARფრთის (საშუალო აეროდინამიკური აკორდი) საკმაოდ ხშირად წარმოიქმნება თვითმფრინავის მოდელირების პრაქტიკაში. არსებობს GOST 22833-77, რომელიც განსაზღვრავს SARდა მოცემულია მისი გამოთვლის ზოგადი ფორმულა. მართალია, GOST არ განმარტავს, რატომ გამოიყენება ეს კონკრეტული ფორმულა და როგორ გამოვიყენოთ იგი რეალურად. თუმცა, უმეტეს შემთხვევაში, როდესაც განიხილება მარტივი ფორმის ფრთა გეგმაში, სწორი კიდეებით, ანუ ტრაპეციული, სამკუთხა და ა.შ., არ არის საჭირო მათემატიკაში წასვლა. როცა კომპიუტერები არ იყო SARგანსაზღვრული გრაფიკული მეთოდი. როგორც მეთოდოლოგიური სახელმძღვანელოებიგამოიყენებოდა სპეციალური პლაკატებიც კი, რომლებიც გამოსახული იყო თვითმფრინავის მოდელირების სექციებისა და წრეების კედლებზე.

ბრინჯი. 1. სასწავლო პლაკატის სახელმძღვანელო

ახლა არის მარტივი მოდელის კალკულატორები (პროგრამები), რომლებიც შეიძლება დააინსტალიროთ კომპიუტერზე ან გამოიყენოთ ონლაინ. RC-ზე - ავიაცია მაგალითად, ხელმისაწვდომია .

თუმცა მას არ გააჩნია გამოთვლის უნარი SARფრთა მოხრილი კონტურით. და ზოგჯერ ეს არის ზუსტად ის, რაც გჭირდებათ. მაგალითად, "დრაკონი", პოპულარული დამწყებთათვის (in ამ შემთხვევაში Wing Dragon 500) by Art - ტექ (ნახ. 2). მის ფრთას აქვს უმნიშვნელო გადახრილობა წინა კიდის გასწვრივ ფესვის ნეკნთან, შემდეგ კი მრგვალდება წვერისკენ.

ბრინჯი. 2. "დრაკონი"

ალბათ არის უფრო სერიოზული კომპიუტერული პროგრამები, ვიდრე ჩემ მიერ ნახსენები მარტივი მოდელის კალკულატორები, რომლებიც, თუ კომპიუტერში შეყვანილია ფრთის კონტურის (პროექციის) გრაფიკული გამოსახულება, იძლევა ამ შესაძლებლობას კიდეების გამრუდების ფორმულების არარსებობის შემთხვევაშიც კი. აბა, რა მოხდება, თუ ჯერ არ გაქვთ ასეთი კონტური? ჯერ კიდევ ხატავთ ფრთის კონტურს და გსურთ შეისწავლოთ სხვადასხვა ვარიანტები?

მაშასადამე, ამ სტატიის მიზანი არ იყო მხოლოდ გამოთვლის საბოლოო ფორმულების გამოყვანა SARასეთი ფრთა, არამედ ზოგადი გაანგარიშების ალგორითმის გამჟღავნება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მინდოდა მეჩვენებინა თუ როგორ კეთდება ეს მიღებული შედეგის გასაგებად.

მე შემოგთავაზებთ მხოლოდ ერთ შესაძლო მიდგომას მოსახვევი კონტურის გამოყენებით ბეზიეს მოსახვევები, მაგრამ ეს მეთოდი არ არის ერთადერთი შესაძლებელი. აღსანიშნავია, რომ მე ვცადე სხვადასხვა მეთოდები. კერძოდ, აშკარა მეთოდია სპლაინის მიახლოების გამოყენება, სიმძლავრის ფუნქციების გამოყენება და ა.შ. ეს მეთოდები არ მომეწონა არც ფრთის კონტურის ძლიერი დამახინჯების გამო საწყის მონაცემების გარკვეული კომბინაციით, არც მათი უხერხულობისა და გამოთვლითი სირთულის გამო. მეთოდი კვადრატის გამოყენებითბეზიეს მოსახვევები მე მეჩვენა, რომ ყველაზე მისაღები იყო იმ პირობებისა და საწყისი მონაცემების ნაკრებისთვის, რომელიც შეიძლება ჰქონდეს თვითმფრინავის მოდელიერს მზა მოდელის გაზომვისას ან საკუთარი დიზაინის შექმნისას. ვიმეორებ, რომ ის გამოიყენება ზუსტად მაშინ, როდესაც მრუდის განტოლება, რომელიც აღწერს მრუდის კონტურს, უცნობია. იქნებ ვინმემ ამ სტატიის წაკითხვის შემდეგ შემოგთავაზოთ საუკეთესო მეთოდიმიახლოებები, მაგრამ მე აქ გავჩერდი.

ცოტა თეორია

საშუალო აეროდინამიკურ აკორდად ითვლება აკორდი ექვივალენტიმართკუთხა ფრთა, იდეალურად მსგავსი აეროდინამიკური მახასიათებლებით, როგორც ორიგინალი. და თვითმფრინავის სიმძიმის ცენტრის (CG) პოზიცია აეროდინამიკაში და ფრენის დინამიკაში ჩვეულებრივ იზომება პროცენტულად SAR. ეს საშუალებას გაძლევთ თავი დააღწიოთ ფრთების ფორმის მთელ მრავალფეროვნებას გეგმაში და მიიყვანოთ იგი "საერთო მნიშვნელამდე". და ბოლოს, ეს უბრალოდ მოსახერხებელია პრაქტიკული თვალსაზრისით.

ასე რომ, ჩვენ ვსაუბრობთ თვითმფრინავის ფრთაზე და ის შექმნილია ლიფტის შესაქმნელად, რომელიც წარმოიქმნება ჰაერის ნაკადის ფრთთან ურთიერთქმედების გამო. ამ ურთიერთქმედების ბუნება ძალიან რთულია და ჩვენ აქ არ შევალთ ფრთის ამწევი ძალის შექმნის მექანიზმზე, ისევე როგორც არ გავითვალისწინებთ სტრუქტურის სხვა მზიდ ელემენტებს, თუმცა მიღებული დასკვნები გამოიყენება. სხვა მზიდ თვითმფრინავზე. მოდით აღვნიშნოთ მხოლოდ შემდეგი პუნქტები:

- ფრთის ამწევ ძალას ქმნის მისი მთელი ზედაპირი, ანუ ის არის განაწილებული, და არა წერტილის აეროდინამიკური დატვირთვა;

- ამ დატვირთვის განაწილება ფრთის მთელ ზედაპირზე არათანაბრად, როგორც აკორდის გასწვრივ, ასევე სპანის გასწვრივ. ეს დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, როგორიცაა ფრთის გეგმის ფორმა, პროფილი (ნეკნების ფორმა), ფრთის გადახვევა, ფრთა-ფიუზელაჟის ჩარევა, წვერის მორევი, ზედაპირის უხეშობა, ფრენის სიჩქარე და სიმაღლე, შეტევის კუთხე და ა.შ. და ასე შემდეგ.

ფაქტობრივად, ძნელია თეორიულად გავითვალისწინოთ ყველა ჩამოთვლილი ფაქტორი, განსაკუთრებით დიზაინის ეტაპზე, როდესაც ჯერ არ არის თვითმფრინავი. თუმცა, მას შემდეგ SARარის პირობითისაცნობარო მნიშვნელობა, მაშინ მიზანშეწონილია გააუქმოთ სურათის დამახინჯებული ფაქტორების მთელი ეს ნაკრები და მიიღოთ ერთი გლობალური ვარაუდირომ ფრთა, თითქოს, ბრტყელია და აეროდინამიკური დატვირთვა ნაწილდება მის მთელ ტერიტორიაზე თანაბრად. შემდეგ გაანგარიშება SARშესაძლებელი ხდება ანალიტიკური ფორმა, ანუ ფორმულების გამოყენებით.

მექანიკაში ჩვეულებრივია, აუცილებელ შემთხვევებში, განაწილებული დატვირთვის ჩანაცვლება შედეგიანი ძალით, რომელიც გამოიყენება დატვირთული ზედაპირის იმ წერტილში, რომელზედაც წერტილის ძალის ასეთი მოქმედება შექმნის ექვივალენტურ დატვირთვას სხეულზე. ა SARჩვენ გვჭირდება ის, რათა განვსაზღვროთ ადგილი ფრთაზე, სადაც გამოყენებული იქნება ეს ყველაზე წარმოსახვითი შედეგიანი აეროდინამიკური ძალა. ამ ადგილის მოსაძებნად, ჩვენ უნდა გამოვთვალოთ მანძილი ფრთის სიმეტრიის ღერძიდან (მკლავი SAR), და თავად ღირებულება SAR, ვინაიდან ეს არის ეკვივალენტური მართკუთხა ფრთის აკორდი, რომლის წნევის ცენტრი (იგივე შედეგი) გამოიყენება ზუსტად აკორდის შუაში.

ეს არის ის, რასაც ჩვენ მივაღწევთ.

გაანგარიშების მეთოდი

შემდეგი ილუსტრაცია გვიჩვენებს ხედს თვითმფრინავის გრძივი ღერძის გასწვრივ სწორი, ბრტყელი ფრთის. თვითმფრინავის კოორდინატთა სისტემაში გრძივი ღერძი არის დანიშნული X, ვერტიკალური Y და განივი (ფრთების სიმაღლის გასწვრივ) -ზ.

გამოთვლების შესრულებისას თვითმფრინავზე მოქმედი ყველა ძალა და მომენტია პროექტი შერჩეული კოორდინატთა სისტემის ღერძებზე ან საცნობარო სიბრტყეებზე. ამოცანისთვის შეირჩევა კოორდინატთა სისტემა. ჩვენს შემთხვევაში, ეს არის დაწყვილებული კოორდინატთა სისტემა. საბაზისო სიბრტყეებზე პროგნოზები ქვემოთ იქნება განხილული, მაგრამ ახლა ჩვენ განვიხილავთ მარტივი ფორმის ფრთას, რომელიც დევს საბაზო სიბრტყეში O. XZ.

ბრინჯი. 3. ფრთის დატვირთვა

მარჯვენა ფრთის კონსოლი აჩვენებს განაწილებულ აეროდინამიკურ დატვირთვას ინტენსივობითქ. მისი განზომილება არის ძალა გაყოფილი ფართობზე, ანუ წნევაზე. მარცხენა კონსოლი აჩვენებს ეკვივალენტურ კონცენტრირებულ ძალასიკ, რომელიც გამოიყენება ღერძიდან დაშორებულ წერტილში მანძილით (მკლავით)Lcax. ასეთი დატვირთვის ეკვივალენტობის შედეგად ფრთა წონასწორობაშია, ანუ X ღერძის (საწყისის) მომენტების ჯამი ნულის ტოლია.

შემდეგ განტოლების მარცხენა მხარეს მომენტი შეიძლება ჩაიწეროს როგორც ნამრავლიიკ on Lcax, ხოლო მარჯვნივ - აიღეთ უსასრულო ელემენტარული ფართობი, გაამრავლეთ მისი ფართობიdSდატვირთვის ინტენსივობაზექ, და მანძილი ამ ელემენტარული არედან ღერძამდე, ანუ კოორდინატამდეზ. ასეთი ელემენტარული არეების უსასრულო რაოდენობა იქნება და იმისათვის, რომ ეს ყველაფერი არ შევაჯამოთ, უნდა ავიღოთ ჩვეულებრივი ინტეგრალი ფართობზე. ფაქტობრივად, სწორედ ეს ინტეგრალი წერია განმარტებაში SARზემოხსენებულ GOST-ში.

ამრიგად, წონასწორობის განტოლება შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

მაგრამ მას შემდეგ იკარის ძალა "შეგროვებული" ფრთის კონსოლის მთელი არედან, მისი მიღება შესაძლებელია აეროდინამიკური დატვირთვის ინტენსივობის უბრალოდ გამრავლებით.ქკონსოლის მთელ ტერიტორიაზეს. მაშინ ქგანტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს შემცირდება და მასში მხოლოდ გეომეტრიული პარამეტრები დარჩება.

თავის მხრივ, ელემენტარული საიტის ფართობიdSშეიძლება გამოითვალოს, როგორც ეს ჩვეულებრივ მათემატიკაშია, როგორც უსასრულოდ მცირე ელემენტარული მართკუთხედის ფართობი, რომლის სიმაღლე ტოლია ფუნქციის მნიშვნელობის.x = ვ( ზ) კოორდინატზე ზ, გამრავლებული ამ მართკუთხედის ფუძის სიგრძეზეძ. სიცხადისთვის, ეს ნაჩვენებია ნახ. 4.

ბრინჯი. 4. ფრთის კონსოლი გეგმაში

შემდეგ წონასწორობის განტოლება შეიძლება გადაიწეროს შემდეგნაირად:

Აქ ლ- ფრთის ნახევარი.

ინტეგრანდს ე.წ ფართობის სტატიკური მომენტი. ამ გამოთქმაში ჩვენ არ ვიცით განტოლების ფორმაx = ვ( ზ) . გარდა ამისა, ჩვენ არ ვიცით კონსოლის ფართობის. თუ ფრთის კონტური სწორი ხაზებით იყო ჩამოყალიბებული, მაშინ გვექნებოდა სწორი ხაზის მარტივი განტოლება და ფართობი გამოითვლებოდა მარტივი გეომეტრიული ფიგურის ფართობით (ტრაპეცია, სამკუთხედი, პარალელოგრამი და ა.შ.) . მაშინ ინტეგრალის აღება არ იქნება რთული და შესაბამისად სასურველის მოპოვებაLcax. აქედან შემდეგი ნაბიჯი იქნება სასურველი მნიშვნელობის გამოთვლა SAR:

MAR =ვ( Lcax)

ასე რომ, მოდელის კალკულატორები SARეს არის ფორმულები, რომლებიც გამოიყენება. სანამ ჩვენს დასკვნებს გავაგრძელებთ, აქვე დაუყოვნებლივ წარმოგიდგენთ ამ ფორმულებს, რათა საჭიროების შემთხვევაში ხელთ გქონდეთ.

ლკაქსი= L[(H + 2სთ)/(H + სთ)]/3

MAR =ჰ – ( ჰ – თ) Lcax/ ლ

თუ ცნობილია ანალიტიკური ფორმულა, რომელიც აღწერს ფრთის კონტურს, მაშინ ამ გზით შესაძლებელია გამოთვლა SARგეგმაში უფრო რთული ფრთებისთვის. მაგალითად, ელიფსური ფრთისთვის (რეგულარული ელიფსი და არა "დაახლოებით" ელიფსი).

ან დაახლოებით ლ კაქსი = 0,212 ლ; SAR = 0,905 ჰ. სხვათა შორის, ნახ. 1, ზედა მწკრივის უკიდურეს მარჯვნივ, ნაჩვენებია ელიფსური ფრთა და მოცემულია მნიშვნელობა SAR. მხოლოდ იქ ლეს არის ფრთების სიგრძე და აქ არის ნახევრად სპანი. ამიტომ ღირებულებები იგივეა. თუ ფრთა არის წრე, მაშინ ფორმულები ასევე მოქმედებს ჩანაცვლებისას H=L=R, სად რ- წრის რადიუსი.

მაგრამ ჩვენი ფრთის კონტური არ არის აღწერილი ანალიტიკური ფორმულით, რომლის ინტეგრირებაც ისევე მარტივად შეიძლება. ნებისმიერ შემთხვევაში, ამ ფორმულის ფორმა ჩვენთვის უცნობია და ჩვენ უნდა ავირჩიოთ აუცილებელი განტოლება, რომელიც აღწერს ამ კონტურს.

ფორმულების გამოყვანა

მკითხველებს, რომლებიც არ იცნობენ ინტეგრალურ და დიფერენციალურ გამოთვლებს, შეუძლიათ გამოტოვონ ეს განყოფილება.

ასე რომ, მე ავირჩიე ბეზიეს მრუდი და კვადრატული ბეზიეს მრუდის გამოხატულება პარამეტრული ფორმით არის დაწერილი ასე:

Აქ ტ- პარამეტრი, რომელიც ეკუთვნის ინტერვალს

სინამდვილეში, სიბრტყეზე მრუდის მითითების პარამეტრულ ფორმაში, ზემოაღნიშნული გამოხატულება აერთიანებს ორ განტოლებას, თითოეული შერჩეული კოორდინატთა სისტემის საკუთარი ღერძისთვის. შანსები- მრუდის საცნობარო წერტილები - ზუსტად მიუთითეთ კოეფიციენტების მნიშვნელობები თითოეული ღერძისთვის, რომელსაც ქვემოთ ვნახავთ.

ჩვენს საწყის და დასასრულ წერტილებს აქვთ შემდეგი კოორდინატები:

შუა წერტილის კოორდინატებიჩვენთვის უცნობია და გასარკვევია. საცნობარო წერტილების კოორდინატთა მნიშვნელობების ჩანაცვლებით, ჩვენ ვიღებთ ორ პარამეტრულ განტოლებას სიბრტყეზე.

შემდგომ გამოთვლებში ჩვენ არ დაგვჭირდება ინდექსები, რადგან არსებობს მხოლოდ ერთი უცნობი წერტილი. ასე რომ, მე მათ ახლა გამოვტოვებ.

მაშ, რომელი წერტილი უნდა აირჩიოთ, როგორც უცნობი შუა წერტილი? მე ვივარაუდე, რომ ფესვის და ბოლო ნეკნის დაცლის კუთხეებივდა u(ნახ. 4) ჩვენთვის ცნობილია (გაზომილია ნამდვილ ფრთაზე), ან ჩვენ თვითონ დავაყენებთ, თუ ჯერ არ არის ფრთა. მაშინ მისი კოორდინატები იქნება საწყისი და ბოლო წერტილებიდან შედგენილი ტანგენტების გადაკვეთის წერტილის კოორდინატები (სურ. 5). გაითვალისწინეთ, რომ ორივე კუთხევდა uაქვს აქ უარყოფითიმნიშვნელობები, რადგან მათემატიკაში ჩვეულებრივია განიხილოს ისრის საწინააღმდეგო მიმართულება, როგორც კუთხეების დადებითი მიმართულება.

ბრინჯი. 5. შუა ათვლის წერტილის კოორდინატების განსაზღვრა

ამ კოორდინატების მნიშვნელობები შემდეგია:

თუმცა არის ერთი რამ შეზღუდვა. თუ ფრთის წვერი მკვეთრად იხრება და კუთხეuუახლოვდება ოთხმოცდაათ გრადუსს, მაშინტგ( u) გადაიქცევა უსასრულობამდე. უცნაურია, მაგრამ ამ შემთხვევაში სიტუაცია უფრო მარტივია. თქვენ უბრალოდ უნდა დააყენოთზ = ლ. მეორე ფორმულა უცვლელია. ასეთი ფრთის კონტური ციცაბო მოხრილი უკანა კიდით ნაჩვენებია ნახ. 6.

ახლა ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ მიღებული გამონათქვამები ინტეგრალების გამოსათვლელად. თუმცა, განტოლებაში ამისთვისLcaxფრთის ფართობი ასევე უცნობიას, ასე რომ თქვენ მოგიწევთ გამოთვალოთ ორი ინტეგრალი: ერთი ფართობისთვის, მეორე სტატიკური მომენტისთვის. ფართობის ინტეგრალი, მრუდების პარამეტრულ ფორმაში მითითებისას, დაიწერება შემდეგნაირად:

Აქ

ასეთი ინტეგრალების გამოთვლა არანაირ სირთულეს არ წარმოშობს, ეს უბრალოდ შრომატევადი რუტინული პროცედურაა, ამიტომ გამოთვლებს არ მივცემ ისე, რომ მკითხველი არ მოვიწყინო. შედეგად მიღებული ფორმულა:

ახლა ჩვენ უნდა ვიპოვოთLcax. გაანგარიშების ფორმულა:

ისევ მრავალწევრების გამრავლების და ინტეგრალის აღების გრძელი რუტინული პროცედურა. გამოთვლებს გამოვტოვებ, შედეგი ასეთია:

მსურველებს შეუძლიათ დამოუკიდებლად გადაამოწმოთ.

ციცაბო მომრგვალებული კიდესთვის, ამ შემთხვევაში უკანა, როგორც ნახ. 6, ანუ როდისზ = ლ, ფორმულები გამარტივებულია.

ასე რომ, მხარზე SARვიპოვეთ. მაგრამ ეს მნიშვნელობა იზომება ღერძის გასწვრივზ. ახლა კი მე თვითონ უნდა ვიპოვო SAR, რომელიც იზომება ღერძის გასწვრივX. Იმიტომ რომ xმოცემულია პარამეტრული განტოლებით, მაშინ უნდა ვიპოვოთ პარამეტრის მნიშვნელობატ, რომელიც შეესაბამებაLcax. ჩანაცვლება Lcaxგანტოლებაში შევიდა ზ( ტ) , და მისი შედარებითი გადაჭრატვიღებთ შემდეგ ფორმულას:

ახლა ჩვენ რეალურად ვიპოვით SAR.

პრობლემა მოგვარებულია! შედეგის მისაღებად დაგვჭირდა მხოლოდ ოთხი ფორმულა. უფრო მეტიც, ერთ-ერთმა მათგანმა "გადასვლისას" მოგვცა კონსოლის ფართობი!

რიცხვითი მაგალითი

ავიღოთ ისეთი ფრთა, როგორიც ნახ. 5. მისთვის თავდაპირველი მონაცემებია:

ნახევრად სპანი ლ= 5 დმ; ფესვის აკორდი ნ= 3 დმ; ტერმინალური აკორდით= 1 დმ; დახრის კუთხე ფესვის ნეკნთანვ= -3 გრადუსი; დახრის კუთხე ბოლო ნეკნთანu = -45 გრადუსი.

ტანგენტების გადაკვეთის წერტილი იძლევა მესამე საცნობარო წერტილის იგივე კოორდინატებსმრუდის პარამეტრული განტოლებისთვის, რომელიც აღწერს ფრთის წინა კიდეს. შეგახსენებთ, რომ გაანგარიშების ფორმულებში ინდექსი გამოტოვებულია.

ჩვენს შემთხვევაში: dm; დმ.

მოდით გამოვთვალოთ კონსოლის ფართობი დაLcax:

ს= 11.674 კვ. dm; Lcax= 2.162 დმ.

და ახლა რეალურადCAX= 2.604 დმ

თანამდებობა SARგრაფიკზე ნაჩვენებია ვერტიკალური ხაზის სახით.

კარგად, ჩვენ გადავწყვიტეთ პრობლემა. და რაც მთავარია, ინტეგრალები წილადებად დავყვანეთ... მაგრამ წილადებით ეს უფრო ადვილია!

მაგრამ ეს არ არის ამბის დასასრული. რა მოხდება, თუ ჩვენ ასევე გვაქვს მოსახვევი უკანა კიდე? და რა მოხდება, თუ მისი "curvilinearity" განსხვავებულია? შეხედეთ სურათს ნახ. 6.

ბრინჯი. 6. ფრთის მაგალითი მოღუნული წინა და უკანა კიდეებით

ნება მომეცით დაუყოვნებლივ აღვნიშნო, რომ ამ ამოცანაში არაფერია რთული. ჩვენ უკვე გვაქვს ინსტრუმენტების მთელი ნაკრები მის გადასაჭრელად. ჩვენი ფრთა იყოფა ორ ნაწილად: ღერძის ზემოთზდა მის ქვემოთ. მე განზრახ ავირჩიე მკვეთრი მომრგვალებული უკანა კიდე, რათა მეჩვენებინა თავისუფალი ფორმის ფრთის კონტურით მუშაობის უნარი.

ასე რომ, ფრთის ზედა (წინა) მონაკვეთისთვის უკვე ვიცით რა უნდა გავაკეთოთ, ქვედა (უკანა) კი იგივეს ვაკეთებთ. თავისებურება შედგება მხოლოდ იმაში, რომ მისთვის ფასეულობებიჰდა თუარყოფითი იქნება, რადგან ისინი x-ღერძის ქვემოთ დევს, ხოლო გადახვევის კუთხეები დადებითია. ასე რომ, ჩვენ კვლავ ვახორციელებთ გამოთვლებს ახალი მნიშვნელობებით და ვიღებთ პარამეტრებს ფრთის ქვედა მონაკვეთისთვის. მაგრამ სეგმენტის ფართობი აღმოჩნდება უარყოფითი! რა თქმა უნდა, ეს რეალობაში არ შეიძლება მოხდეს, უბრალოდ კოორდინატთა ღერძები ასე „წარუმატებლად“ ავირჩიეთ. გავითვალისწინოთ ეს გარემოება კონსოლის ფართობის გაანგარიშებისას.

რა უნდა გააკეთოს შემდეგ? ჩვენ გვაქვს ორი განყოფილება, რომელსაც მივანიჭებთ ინდექსებს ვ– ზედა (წინა) და ნ– ქვედასთვის (უკანა). ნიშნების გათვალისწინებით, კონსოლის მთლიანი ფართობისუდრის:

Ჩვენ ასევე გვაქვს Lcax. ახლა ჩვენ უნდა გამოვთვალოთLcaxმთელი კონსოლისთვის შემდეგი ფორმულის გამოყენებით.

შემდეგ ზედა განყოფილებისთვის:

შესაბამისად ქვედასთვის:

აქ ისევ კოორდინატიუარყოფითი აღმოჩნდება. ამიტომ, საბოლოოდ SARგამოითვლება ფორმულით:

მაგალითი

გავაგრძელოთ ზემოთ მოყვანილი მაგალითი (ნახ. 6) კონსოლის ქვედა განყოფილების საწყისი მნიშვნელობების შემდეგი მნიშვნელობებით. ზედა ნაწილი უცვლელია.

ფესვის აკორდი ნ= -3 დმ; ტერმინალური აკორდით= 0 დმ

დახრის კუთხე ფესვის ნეკნთანვ= 0 გრადუსი; ბოლოსu = 90 გრადუსი.

ჩვენ ვიღებთ:

Და ბოლოს:

SAR= 5.591 დმ

ნახ. ნაჩვენებია 6 SARკონსოლის ზედა და ქვედა განყოფილებებისთვის. შედეგად მიღებული SARარ ვაჩვენე რადგან ამ ორთან ახლოსაა და სურათზე გაერთიანდება. მოსახერხებელია ყველა გამოთვლების განხორციელება Excel და დაუყოვნებლივ შექმენით კონტურული გრაფიკები. ეს ნათლად აჩვენებს, ჰგავს თუ არა თქვენი კონტური სასურველს და, საჭიროების შემთხვევაში, გამოავლენს შეცდომას გამოთვლებში.

დასკვნა

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ გზაზე ჩვენ ძირითადადგადაჭრა გაანგარიშების პრობლემა SARმრავალსექციური ფრთისთვის. ყოველივე ამის შემდეგ, ფრთის დაყოფა სექციებად არის მრავალსექციური ფრთის ანალოგი, რომელშიც, მაგალითად, ცენტრალური განყოფილების, კონსოლის ან წვერის კონტური მკვეთრად იცვლება. მხოლოდ მონაკვეთების შეერთებისას მოსახვევების კონიუგაციის კუთხე იქნება განსხვავებული. გაანგარიშებაში არის სხვა მახასიათებლები, თუ ფრთების სექციები განლაგებულია არა აკორდის გასწვრივ, არამედ სიგრძის გასწვრივ.

შემდეგი, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ, რომ თუ თქვენს ფრთას აქვს განივივ , მაშინ, როცა ფრთის მხოლოდ ერთი შეკრულობაა (ზედა ფრთის კონფიგურაციები პოსტერზე ნახ. 1), მაშინ ზემოთ მიღებული ფორმულები ძალაში რჩება გაანგარიშებისას SAR. თუ ფრთას აქვს ორი ან მეტი შეკუმშვა (ფრთის ქვედა კონფიგურაცია პოსტერზე ნახ. 1), მაშინ გაანგარიშებისას SARჩვენ მოგვიწევს ფრთის პროგნოზებზე გადასვლა საბაზისო სიბრტყეებზე.

მაგრამ ამ ყველაფრის შესახებ სხვა დროს...

რუსეთის ფედერაციის განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრო

FGAOU VPO SUSU (NRU)
პოლიტექნიკური ინსტიტუტი

აერონავტიკის ფაკულტეტი
თვითმფრინავების დეპარტამენტი

სემესტრული სამუშაო

დისციპლინაში „სტრუქტურის სიმტკიცე“ თემაზე

თვითმფრინავის ფრთის სიძლიერის გაანგარიშება

ზედამხედველი
ოვჩინიკოვი ა.მ.
____________________ "___"___________2017 ნაწარმოების ავტორი
P-424 ჯგუფის სტუდენტი
ივანოვი ს.ვ.
____________________
« » 2017 წელი

ნამუშევარი დაცულია შეფასებით
____________________ « » 2017 წელი

ჩელიაბინსკი, 2017 წ

ანოტაცია

ივანოვი მ.ვ. თვითმფრინავის ფრთის სიმტკიცის სტრუქტურის დაპროექტება: სემესტრული მუშაობა დისციპლინაში "სტრუქტურების სიმტკიცე" - ჩელიაბინსკი: SUSU, 2017 - 25 გვ., 19 ill., 2 მითითება.

სამუშაომ ჩაატარა თვითმფრინავის ფრთის სიძლიერის კომპლექტის დიზაინის გაანგარიშება. გამოითვლება კონსტრუქციაზე მოქმედი დატვირთვები, დგინდება შინაგანი ძალის ფაქტორები: ათვლის ძალა, ღუნვის მომენტი, ბრუნი.

დაპროექტებული ფრთის გადამოწმების გაანგარიშება განხორციელდა Ansys-ის პროგრამულ პაკეტში.

საწყისი მონაცემები. 2

დიზაინის გაანგარიშება.. 3

1.1 დატვირთვების აღწერა. 3

1.2 ფრთის სტრუქტურის საპროექტო დიაგრამა. 7

სპარის ფრთის მონაკვეთის შერჩევა.. 8

2.1 გარსის შერჩევა. 8

2.2 ქვედა პანელის სტრინგების შერჩევა. 9

2.3 ფრთის სიმტკიცის ელემენტების გაანგარიშება სტაბილურობისთვის. 10

2.4 ზედა პანელის გვერდითი წევრის ქამრების შერჩევა. 12

2.5 ქვედა ფრთის პანელის შეკუმშვის შემოწმება. 13

2.6 გვერდითი წევრების კედლის სისქის შერჩევა. 14

შეამოწმეთ გაანგარიშება.. 16

საწყისი მონაცემები

ამ ნამუშევარში შემოთავაზებულია ჩატარდეს თვითმფრინავის ფრთის ძალის გამაგრების დიზაინის გაანგარიშება და შემდეგ შეასრულოს ძალის ნაკრების გადამოწმების გაანგარიშება Ansys სასრულ ელემენტების პაკეტის გამოყენებით.

შემდეგი საწყისი მონაცემები მიღებულია გაანგარიშებისთვის:

1) ფრთის სიგრძე

2) ფესვის კიდის აკორდი

3) ფრთის წვერის აკორდი

4) თვითმფრინავის წონა

5) ძრავის წონა

7) ძრავის სამონტაჟო კოორდინატები ფრთის წვერიდან:

8) თვითმფრინავი მოძრაობს საკრუიზო სიჩქარით;

9) კანის მასალა, სპარის ქამრები, შუბის კედლები, სტრინგები - ალუმინის შენადნობი AMg6: დაჭიმვის სიძლიერის ელასტიური მოდული

10) აეროდინამიკური პროფილი TsAGI-734.

სურათი 1. TsAGI-734 ფრთის პროფილი.

1. დიზაინის გაანგარიშება

1.1 დატვირთვების აღწერა

განაწილებული ამწე ძალა მოქმედებს ფრთაზე ფრენისას და ფრთის განაწილებულ წონაზე მდა ერთეულების კონცენტრირებული მასობრივი ძალები - ძრავის წონა

8 [მ] სიგრძის ფრთა იყოფა [მ] სიგრძის 30 მონაკვეთად. დანაყოფი ნაჩვენებია სურათზე 2.

ამწევი ძალა ფრთების მონაკვეთებზე და ათვლის ძალა განისაზღვრება ფორმულებით:

მოედანი მე- ფრთის განყოფილება; - ამწევის კოეფიციენტი არჩეული პროფილისთვის = 0,528; - ჰაერის სიმკვრივე

როგორც ცნობილია, ღუნვის მომენტი განისაზღვრება ათვლის ძალის მეშვეობით შემდეგნაირად:

ინტეგრაციას შევასრულებთ ისევე, როგორც ათვლის ძალის გამოთვლისას, რიცხვითი ტრაპეციის მეთოდით. ფრთის განყოფილებისთვის Δξi, ჩვენ განვსაზღვრავთ ღუნვის მომენტში ზრდას:

ფრთის კიდიდან ΔMi ნამატის კუმულაციურ ჯამთან შეჯამებით, ვიღებთ ღუნვის მომენტს მონაკვეთში:

ბრუნვის სიჩქარე განისაზღვრება ფორმულით:

ცხრილი 1 გვიჩვენებს გამოთვლილ მნიშვნელობებს.

ცხრილი 1.

ცხრილი 1-ის მონაცემებზე დაყრდნობით, ჩვენ ავაშენებთ ათვლის ძალისა და მომენტების ცვლილებების გრაფიკებს.

სურათი 2. აწევის ცვალებადობა ფრთის სიგრძის გასწვრივ.

სურათი 3. ათვლის ძალის ცვალებადობა ფრთის სიგრძეზე.

სურათი 4. ფრთის სიგრძის გასწვრივ მოხრის მომენტის ცვლილება

სურათი 5. ბრუნვის ცვალებადობა ფრთის სიგრძის გასწვრივ

1.2 ფრთის სტრუქტურის საპროექტო დიაგრამა

ფრთების სიმტკიცის ნაკრების მინიჭებისას უნდა დაიცვან შემდეგი რეკომენდაციები:

1) წინა შუბი განლაგებულია მონაკვეთის თითიდან დაშორებით, ხოლო უკანა შუბლი მდებარეობს იქ, სადაც არის ფრთის მონაკვეთის აკორდი;

2) მიმდებარე სტრინგებს შორის მანძილი 120...300 მმ-დან სპარ ფრთისთვის;

3) სპარ ფრთაში ნეკნებს შორის მანძილი ჩვეულებრივ აღებულია 200...300 მმ.

ფრთის კუდის ნაწილი შემდგომში არ განიხილება, რადგან ის პრაქტიკულად არ მონაწილეობს ფრთაზე მოქმედი ძირითადი ძალის ფაქტორების აღქმაში, იღებს ფრენისას აეროდინამიკური წნევის საკმაოდ მცირე ნაწილს და, როგორც წესი, დაკავებულია ფრთის მექანიზაციით. ზოგიერთ თვითმფრინავის მოდელში კუდის განყოფილება გამაგრებულია თაფლის საჭეებით. ამ ნამუშევარში, კუდის მონაკვეთს მხარს უჭერს ერთი სტრინგი, რომელიც მდებარეობს უკანა შუბლის უკან.

სიმძლავრის კომპლექტის დანიშნულება ნაჩვენებია სურათზე 7.

სურათი 6. ფრთის სიმძლავრის ნაკრების დანიშნულება.

2. სპარის ფრთის განყოფილების შერჩევა

კეთდება ვარაუდი, რომ გამოთვლილი მოღუნვის მომენტი M ღუნი აღიქმება მხოლოდ ფრთის სპარსული ნაწილის მიერ. დიზაინის შემთხვევაში, ქვედა ფრთის პანელი მუშაობს დაძაბულობაში, ხოლო ზედა პანელი მუშაობს შეკუმშვით. პანელების დაჭიმვის (ან შეკუმშვის) ძალა იქნება:

აქ N არის ნორმალური ძალების წყვილი მხარი

სადაც μ = 0,95 არის კოეფიციენტი, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რამდენად ნაკლებია მანძილი სპარის სარტყლების სიმძიმის ცენტრებს შორის სპარის საერთო სიმაღლეზე; H1 და H2 არის გვერდითი წევრების საერთო სიმაღლეები. H1 აღნიშნავს ფრთის განყოფილებაში ყველაზე მაღალი სპარის სიმაღლეს.

2.1 გარსის შერჩევა

ჩვენ ვიანგარიშებთ კანის მინიმალურ საჭირო სისქეს ფრთის ბრუნვის დროს მისი მოქმედების მდგომარეობიდან გამომდინარე ფორმულის მიხედვით.

სადაც Ω არის გაორმაგებული ფართობი, რომელიც დაფარულია ფრთების მონაკვეთის გარე კონტურით და უკანა შუბის კედლით (კუდის მონაკვეთის გარეშე). - გარსის დესტრუქციული ათვლის სტრესი. ალუმინის ფურცლების ასორტიმენტიდან მოპირკეთების საჭირო სისქიდან გამომდინარე ვირჩევთ უახლოეს უფრო დიდ სტანდარტულ სისქეს. კანის მინიმალური სისქე იქნება:

1.4.2 ქვედა პანელის გვერდითი წევრის ქამრების შერჩევა.

მინიმალური საჭირო ფართობი რადიუსიპირველი სპარი გვხვდება ფორმულით

სად რომ= 0,7...0,8 - კოეფიციენტი, რომელიც განსაზღვრავს ნორმალური ძალის N პროპორციას, რომელიც აღიქმება გვერდითი წევრის ქამრების მიერ; - დაჭიმული ქამრის მასალის დესტრუქციული სტრესი.

მეორე სპარისთვის ჩვენ ვიღებთ:

საჭირო ფართობიდან გამომდინარე, ვირჩევთ უახლოეს სტანდარტული ექსტრუდირებულ პროფილებს დიდი ფართობით, . ჩვენ ვირჩევთ პროფილებს PR 101 და PR 111 - კუთხის განყოფილება, არა თანაბარი ფლანგი (GOST 13738 - 91);

სურათი 7. PR 101 პროფილი.

პირველი სპარისთვის შეირჩა პროფილი PR101-47.

2.2 ქვედა პანელის სტრინგების შერჩევა.

ჩვენ ვადგენთ სტრინგების რაოდენობას m, მათ შორის რეკომენდებული მანძილების დიაპაზონის საფუძველზე. ჩვენ თანაბრად ვათავსებთ სტრინგებს ფრთის შუაგულში და ვპოულობთ მათ შორის რეალურ მანძილს

სადაც B არის ფრთის ინტერსპარი ნაწილის სიგანე; m არის სტრინგების რაოდენობა ზედა (ქვედა) ფრთის პანელში.

ჩვენ ვიანგარიშებთ ნორმალურ ძალას გვერდითი წევრის ქამრებში

და გარსაცმში

სად არის შემცირების კოეფიციენტი.

დარჩენილ დაჭიმულ ძალას შთანთქავს სტრინგები. სტრინგერის მინიმალური საჭირო ფართობი გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით

ფორმულები გვიჩვენებს გატეხვის სტრესებს, შესაბამისად, შუბლის ქამრის, კანისა და სტრინგერის დაჭიმვის დროს.

საჭირო ზომის მიხედვით ვირჩევთ ფართობზე ყველაზე ახლოს სტანდარტულ პროფილს. ვირჩევთ 100-კუთხიანი მონაკვეთის PR პროფილს, თანაბარი ფლანგით (GOST 13737-90);

სურათი 8. პროფილი PR 100 (GOST 13737-90).

აუცილებელ პირობას აკმაყოფილებს PR100-53 პროფილი.

2.3 ფრთის სიმტკიცის ელემენტების გაანგარიშება სტაბილურობისთვის.

მოპირკეთების სტაბილურობა დამოკიდებულია მისი ცალკეული მონაკვეთების შესრულებაზე. კანის მონაკვეთი სიგანით და სიგრძით a (a არის მანძილი ნეკნებს შორის) განიხილება როგორც ბრტყელი ფირფიტა, რომელიც მთელი კონტურის გასწვრივ ეყრდნობა სტრინგებსა და ნეკნებს (ნახ. D.1).

სურათი 9. ფრთის პანელის ფრაგმენტი.

შეკუმშვის ქვეშ მყოფი ფირფიტის კრიტიკული ძაბვა სტრინგერის კომპლექტის მიმართულებით განისაზღვრება ფორმულით

სადაც k არის კოეფიციენტი, რომელიც ითვალისწინებს დახლის გასწვრივ ფირფიტის დამაგრების ბუნებას. როდესაც ≥ კოეფიციენტი k = 4.

სტრინგერი

ლოკალური დაჭიმვის გაანგარიშება

კრიტიკული ლოკალური დაჭიმვის სტრესი i-th სტრინგის ფლანგისთვის (ნახ. D1), განხილული, როგორც ფირფიტა სიგანე bi და სისქით δi, განისაზღვრება ფორმულით:

სადაც k = 0.46 არის კოეფიციენტი სტრინგერის მილტუჩებისთვის, რომლებსაც აქვთ ერთი თავისუფალი კიდე გრძელი მხარის გასწვრივ;

მოდით შემოვიტანოთ მასალის პლასტიურობის კორექტირება:

სტაბილურობის ზოგადი დაკარგვის გაანგარიშება

კრიტიკული სტრესები სტრინგერის სტაბილურობის მთლიანი დაკარგვისთვის განისაზღვრება ფორმულით

Აქ მ- კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია ბოლოებზე სტრიქონის დამაგრების ბუნებაზე (ფრთებში ჩვეულებრივად არის აღებული სტრიქონის დამაგრება ბოლოებზე ე.წ. ტრიმინგის სახით, რისთვისაც m = 2); F, Ix- სტრინგერის ჯვრის მონაკვეთის ინერციის ფართობი და მომენტი x ღერძთან მიმართებაში, რომელიც გადის სტრინგერის სიმძიმის ცენტრში და კანის პარალელურად (დაახლოებითი დიზაინის გაანგარიშებით); a არის მანძილი ნეკნებს შორის.

კორექტირება მასალის ელასტიურობისთვის

სტრინგერის კრიტიკული დაჭიმვის ძაბვა უდრის ორი დაძაბულობის მინიმუმს

2.4 ზედა პანელის გვერდითი წევრის საყრდენების შერჩევა

ზედა შეკუმშულ პანელში სიმებიანი კომპლექტი და გარსი მიიღება ისე, როგორც ქვედა დაჭიმულში. შემდეგ შეკუმშული ზონის გაანგარიშება მცირდება გვერდითი წევრის ქამრების შერჩევამდე. ვიანგარიშებთ კანის შემცირების კოეფიციენტს შეკუმშვისას

განსაზღვრეთ სტრინგერის ეფექტური ფართობი და მასზე დამაგრებული გარსი

გვერდითი წევრის აკორდების საჭირო განივი ფართობები გამოითვლება ფორმულების გამოყენებით

აქ σcr არის კრიტიკული სტრესი ყველაზე მაღალი სპარის სარტყლის ლოკალური დაჭიმვისას. ეს მნიშვნელობა პირველ რიგში უნდა იყოს მითითებული საზღვრებში:

გამოთვლილი ფართობებიდან გამომდინარე, ჩვენ ვირჩევთ სტანდარტულ პროფილებს

საჭირო ფართობიდან გამომდინარე, ვირჩევთ უახლოეს სტანდარტული ექსტრუდირებული პროფილები დიდი ფართობით. ჩვენ ვირჩევთ პროფილებს PR 101 და PR 111 - კუთხის განყოფილება, არა თანაბარი ფლანგი (GOST 13738 - 91);

სურათი 10. PR 101 პროფილი.

პირველი სპარისთვის შეირჩა PR111-40 პროფილი.

2.5 ქვედა ფრთის პანელის შეკუმშვის შემოწმება

ქვედა პანელის პირველი და მეორე მხარის წევრების აკორდების კრიტიკული დაჭიმვის სტრესი განისაზღვრება ფორმულებით

ქვედა ფრთის პანელი, რომელიც არჩეულია დაძაბულობაში სამუშაოდ A დიზაინის შემთხვევაში, იმუშავებს შეკუმშვისას დიზაინის შემთხვევაში D. ამიტომ, ის უნდა შემოწმდეს სტაბილურობაზე D შემთხვევაში:

ღერძული ძალა პანელში დიზაინის შემთხვევაში D.

2.6 გვერდითი წევრების კედლის სისქის შერჩევა.

დიზაინის გამოთვლებში კეთდება ვარაუდი, რომ ათვლის ძალა შეიწოვება მხოლოდ გვერდითი წევრების მიერ. სპარსებს შორის ის გადანაწილებულია მათი მოღუნვის სიხისტის პროპორციულად და თითოეულ სპარში აღიქმება ძირითადად კედლებით და ნაწილობრივ სარტყლებით, თუ ფრთა კონუსურია. შემდეგ გაანგარიშების ფორმულები იღებს ფორმას:

სად და არის ძალის ფაქტორების დესტრუქციული მნიშვნელობები A შემთხვევისთვის; - გვერდითი წევრების კედლების მიერ აღქმული ათვლის ძალის ნაწილი; - პირველი სპარის კედლით აღქმული ათვლის ძალა; - მეორე სპარის კედლით აღქმული ათვლის ძალა; Н= 0,5(Н1 + Н2) - გვერდითი წევრების საშუალო სიმაღლე საპროექტო განყოფილებაში; - გვერდითი წევრების კონვერგენციის კუთხე (რადანებში)

გვერდითი წევრების კედლებში ტანგენციალური სტრესები არ უნდა აღემატებოდეს დესტრუქციულ მნიშვნელობებს. ამ მდგომარეობიდან გამოვთვალოთ პირველი და მეორე შპრიცის კედლის მინიმალური საჭირო სისქე

ჩვენ ვირჩევთ დიდ უახლოეს სტანდარტულ მნიშვნელობებს და. თუ გაანგარიშებისას აღმოჩნდება, რომ უკანა შუბის კედელი უფრო თხელია ვიდრე კანი, მაშინ ის უნდა იქნას მიღებული, რადგან ეს კედელი შედის კონტურში, რომელიც იღებს ბრუნვას. .

3. ვერიფიკაციის გაანგარიშება

განხორციელებული საპროექტო გამოთვლების საფუძველზე აშენდა ფრთის სტრუქტურის 3D მოდელი სიმძლავრის კომპლექტით (სურათი 11).

სურათი 11. ფრთის სტრუქტურის 3D მოდელი დენის კომპლექტით.

გადამოწმების გაანგარიშება ხორციელდება Ansys სასრულ ელემენტების პაკეტში. კონსტრუქცია მოწმდება სიმტკიცეზე სტატიკურად გამოყენებული წნევით, ასევე, სტატიკური გაანგარიშებით გამოთვლილი დატვირთვების საფუძველზე, ტარდება სტაბილურობის ტესტი.

ფრთის მითითებულ ნაწილზე ზეწოლის ცენტრში გამოიყენება შემდეგი: ათვლის ძალა, ღუნვა და ბრუნვა:

სიმტკიცის სტრუქტურა და მოპირკეთება მიღებულია Shell 181 ჭურვის ელემენტებით, თითოეულ ზედაპირს ენიჭება შესაბამისი სისქე.

ადრე მითითებული კოორდინატების გამოყენებით შეიქმნა კონცენტრირებული მასის ელემენტები (ელემენტი Mass 21). ეს ელემენტები მკაცრად არის დაკავშირებული (Rigid Region) კვანძებთან, რომლებიც შეესაბამება გვერდითი წევრების ქვედა აკორდებს. ეს ელემენტები შეესაბამება კონცენტრირებულ ძალას ერთეულებიდან (ძრავებიდან).

ფრთა ითვლება აბსოლუტურად მყარად დამაგრებულად ყველა მიმართულებით (All DOF) ფესვის ბოლოს.

სურათი 12 გვიჩვენებს სასრულ ელემენტის მოდელს კონცენტრირებული ძალებით და ფიქსირებული გვერდით.

სურათი 12. სასრული ელემენტების მოდელი გაანგარიშებისთვის.

ფიგურებში ნაჩვენებია სტრესის გამოთვლების შედეგი (კვანძოვანი ამოხსნა).

ნახაზი 13. ძირითადი დაჭიმვის დაძაბულობის განაწილება.

სურათი 14. ძირითადი კომპრესიული ძაბვების განაწილება.

შედარებისთვის, აქ არის გამოთვლები (ელემენტის ამოხსნა)

სურათი 15. ძირითადი დაჭიმვის დაძაბულობის განაწილება.

სურათი 16. ძირითადი კომპრესიული ძაბვის განაწილება.

სურათი 17. ეკვივალენტური ძაბვების განაწილება.

შემდეგ ჩატარდა დაჭიმვის გაანგარიშება (Eigen Buckling) გამოთვლილი წინასტრესი ეფექტების (Pre-Stress Effects) გათვალისწინებით. ამ გამოთვლაში გამოითვალა სტრუქტურული დამაგრების პირველი 5 რეჟიმი.

ჩაკეცვის ყველა გამოთვლილი ფორმა ლოკალიზებულია ფრთის კუდის მონაკვეთის დაჭიმულ ზონაში და განსხვავდება ერთმანეთისგან წარმოქმნილი ტალღების რაოდენობით. დაკეცვის პირველი ფორმა ნაჩვენებია სურათზე 18, მეხუთე - სურათზე 19.

ნახაზი 18. დამაგრების პირველი ფორმა.

ნახაზი 19. დაკეცვის მეხუთე ფორმა.

სტაბილურობის ეს დაკარგვა გამოწვეულია ფრთის უკან გადაადგილებით ფრენის მიმართულებით, რაც იწვევს კანში ტანგენციალური სტრესების წარმოქმნას, რაც იწვევს ასეთი ტალღების გაჩენას. გარდა ამისა, ამ გაანგარიშებით, უკანა ფრთის კანს არ აქვს რაიმე გამაგრება.

ფრთის სიმტკიცის გეომეტრიული მახასიათებლები კომპლექტი და გამოთვლილი ძაბვები.

გარსის სისქე: ;

სტრინგერები: პროფილის PR 100-კუთხიანი განყოფილება, თანაბარი ფლანგა (GOST 13737-90);

სურათი 20. პროფილი PR 100 (GOST 13737-90).

პროფილი PR100-53.

მეორე სპარისთვის შეირჩა PR111-38 პროფილი.

მეორე სპარისთვის შეირჩა PR101-47 პროფილი.

გადამოწმების გაანგარიშების რიცხვითი შედეგები:

სატესტო გამოთვლებმა აჩვენა, რომ დაპროექტებული სტრუქტურა შეუსაბამოა, რადგან:

1) სიმძლავრის კომპლექტში წარმოიქმნება ძაბვები, რომლებიც აღემატება შერჩეული მასალის დაჭიმვის სიმტკიცეს:

2) ხდება კანის სტაბილურობის დაკარგვა (იხ. ნახატები 18, 19).

გადამოწმების გაანგარიშების საფუძველზე, ჩამოყალიბებულია შემდეგი რეკომენდაციები დიზაინის შეცვლისთვის:

1) აუცილებელია სიმძლავრის კომპლექტის მზიდი ელემენტების ფართობის გაზრდა, კუთხის პროფილების არჩევისას უფრო დიდი კედლის სისქით და უფრო მოკლე სიგრძით.

2) გვერდითი წევრების კედლის სისქის გაზრდა.

3) ვერიფიკაციის გამოთვლებში აუცილებელია გავითვალისწინოთ კუდის მონაკვეთის გამაგრება (შესრულებული თაფლის შემავსებლის სახით, აგრეთვე ფრთის მექანიზაციის დენის ელემენტები);

4) სასრული ელემენტების ანალიზის ჩატარებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ წნევის განაწილების დიაგრამები აეროდრომის გასწვრივ (გაანგარიშებისას, მუდმივი წნევა გათვალისწინებულია ფრთის ქვედა ნაწილში).

დასკვნა: ხელით გაანგარიშების შედეგები არ ეთანხმებოდა Ansys სასრული ელემენტების პაკეტში არსებულ გამოთვლებს იმის გამო, რომ ურთიერთქმედება არ იყო გათვალისწინებული ხელით გაანგარიშებაში. კომპონენტებიცალ-ცალკე გამოითვალა სიმტკიცის ნაკრები და ქამრების, კედლების ძაბვები და ა.შ. გადამოწმების გაანგარიშებამ აჩვენა, რომ ყველაზე დიდი სტრესები წარმოიქმნება აკორდებისა და გვერდითი წევრების კედლებზე.

გამოყენებული ლიტერატურის სია

1) ტარასოვი, იუ.ლ., ლავროვი, ბ.ა. თვითმფრინავის სტრუქტურული ელემენტების სიძლიერის გაანგარიშება [ტექსტი] / Yu.L. ტარასოვი, ბ.ა. ლავროვი - სამარა, სამარას სახელმწიფო აეროკოსმოსური უნივერსიტეტი, 2000 - 112 გვ.

2) მეჰედა, ვ.ა. ფრთების მძლავრი ელემენტების კვეთების შერჩევა [ტექსტი] / V. A. Mekheda - Samara, Samara State Aerospace University, 2008 - 48 გვ.

ჩამოტვირთვა: თქვენ არ გაქვთ წვდომა ფაილების ჩამოტვირთვაზე ჩვენი სერვერიდან.

1. თვითმფრინავის პროტოტიპის შერჩევა

თვითმფრინავის პროტოტიპად შეირჩა MiG-3 თვითმფრინავი.

ნახ.1 ზოგადი ფორმა Mig-3 თვითმფრინავი

1.1 MiG-3 ფრთის KSS-ის აღწერა

ფრთა სამი ნაწილისგან შედგებოდა: მთლიანად ლითონის ცენტრალური განყოფილება და ორი ხის კონსოლი.

ფრთას ჰქონდა Clark YH პროფილი 14-8% სისქით. ფრთების დაძვრა არის +1 გრადუსი, ხოლო განივი V არის 5° MiG-1-ზე და 6° MiG-3-ზე. ფრთის თანაფარდობა 5.97.

მთლიანად მეტალის (დურალუმინის) ცენტრალურ განყოფილებას ჰქონდა სტრუქტურა, რომელიც შედგებოდა მთავარი სპარისგან, ორი დამხმარე შპრიცისგან და ათი ნეკნისაგან. მთავარ სპარს ჰქონდა 2მმ სისქის დურალუმინის კედლები გამაგრებითი პროფილებით და 30KhGSA ფოლადისგან დამზადებული ფლანგებით. განივი მონაკვეთში სპარი იყო I-სხივი. მსგავსი დიზაინი ჰქონდა დამხმარე სპარსებს. ცენტრის განყოფილების ზედა ნაწილის კანი გამაგრებული იყო ხუთი სიმით. მთელი სტრუქტურა დაკავშირებული იყო მოქლონებით. წინა და მთავარ გვერდითა წევრებს შორის იყო ბორბლების ნიშები. ბორბლის თაღის არეში ნეკნები გამაგრებულია. მთავარ და უკანა ნაწილებს შორის იყო კუპე ორი საწვავის ავზით, თითოეული 150 ლიტრი მოცულობით (I-200 პროტოტიპზე ტანკები იყო 75 ლიტრი). ტანკები დამზადებულია AMN შენადნობისგან და, პირველი სერიის გარდა, ჰქონდათ თვითდალუქვის კედლები. ტანკების ქვეშ არსებული ცენტრალური განყოფილების კანი მოსახსნელი იყო და გამაგრებული იყო მოქლონებული პროფილებით. პანელი დამაგრებული იყო ექვს მილიმეტრიანი ხრახნებით. კავშირი ცენტრალურ მონაკვეთსა და ფიუზელაჟის ჩარჩოს შორის იყო მოხსნადი, რამაც გაამარტივა მანქანის შეკეთება.

ფრთების კონსოლები ხის იყო. მათი დიზაინი შედგებოდა მთავარი სპარისგან, ორი დამხმარე შუბისგან და 15 ნეკნისაგან. მთავარი სპარი ყუთის ფორმის იყო; ცენტრალური მონაკვეთი შვიდი ფენით იყო, ბოლოებს კი 4 მმ სისქის ფიჭვის პლაივუდის ხუთი ფენა ჰქონდა. დელტა ხისგან მზადდებოდა თაროები 14-15 მმ სიგანით. შუბის სიგანე ცენტრალურ მონაკვეთზე 115 მმ-ია, ბოლოებზე - 75 მმ.

ყუთის ფორმის დამხმარე სპარსს ჰქონდა არყის პლაივუდისგან დამზადებული კედლები 2,5-დან 4 მმ-მდე სისქით. ჩარჩოს ფრთის კანთან დასაკავშირებლად გამოიყენებოდა კაზეინის წებო, ხრახნები და ლურსმნები. ფრთის წინა კიდე ნაწილობრივ დაფარული იყო სქელი პლაივუდით, ხოლო პირველ და მეექვსე ნეკნებს შორის იყო დურალუმინის ფურცლისგან დამზადებული საფარი, რომელიც დამაგრებული იყო შიდა ჩარჩოზე ხრახნებით. გარედან მთელი ფრთა დაფარული იყო ჩარდახით და დაფარული უფერო ლაქით. გვიანდელი სერიის თვითმფრინავებს წინა კიდეზე მიმაგრებული ჰქონდათ ლითონის ფილები.

ხის კონსოლების ქვედა მხარეს იყო იარაღის დასაკიდი მიმაგრების წერტილები, სამსახურებრივი ხვრელები და მრავალი სადრენაჟო.

კონსოლები უკავშირდებოდა ცენტრალურ განყოფილებას სამ წერტილში, თითო თითოეულ სპარზე. კავშირი დაიხურა ალუმინის ფურცლის ზოლით.

შრენკის ტიპის ფლაპები შედგებოდა ოთხი ნაწილისგან: ორი ცენტრალური განყოფილების ქვეშ და ორი კონსოლის ქვეშ. მთლიანად ლითონის ფლაპებს ჰქონდათ განივი გამაგრება ნეკნებთან შეერთებისას და ერთი სიმებიანი. ფლაპის ყველა ელემენტი დაკავშირებული იყო მოქლონებით. ფლაპები უკანა შუბლზე იყო დაკიდებული. ფლაპებს ამოძრავებდა პნევმატური დისკი, რომელიც უზრუნველყოფს ორ ფიქსირებულ პოზიციას: 18 გრადუსი და 50 გრადუსი. ფართის ფართობი იყო 2.09 მ².

ფრის ტიპის ელერონები აეროდინამიკური კომპენსაციებით. ლითონის ჩარჩო ქსოვილის საფარით (ACT-100 ქსოვილი). თითოეული ელეონი შედგებოდა ორი ნაწილისგან საერთო ღერძზე, დამაგრებული სამ წერტილზე. ამ განცალკევებამ ხელი შეუწყო ალერონების მუშაობას იმ შემთხვევაში, როდესაც გადაჭარბებული გადატვირთვის გამო, ფრთამ დაიწყო დეფორმაცია. მარცხენა ალერონზე ფოლადის ბალანსერი იყო. საჰაერო ხომალდები გადახრილია 23 გრადუსით ზევით და 18 გრადუსით ქვემოთ. საერთო ფართობიელერონები იყო 1145 მ².

თვითმფრინავის ფრთის დენის წრე

2. საჰაერო ხომალდის გეომეტრიული და მასობრივი მახასიათებლების განსაზღვრა

ვინაიდან ფრთების დატვირთვა გამოითვლება NAGRUZ.exe პროგრამის გამოყენებით, დაგვჭირდება გარკვეული მონაცემები თვითმფრინავის გეომეტრიასა და წონასთან დაკავშირებით.

 სიგრძე: 8.25 მ

ფრთების სიგრძე: 10,2 მ

 სიმაღლე: 3.325 მ

 ფრთის ფართობი: 17,44 მ²

 ფრთის პროფილი: კლარკ იჰ

 ფრთის თანაფარდობა: 5.97

 ცარიელი წონა: 2699 კგ

 ნორმალური ასაფრენი წონა: 3355 კგ

· ტყვიამფრქვევებით ფრთის ქვეშ: 3510 კგ

 საწვავის მასა შიდა ავზებში: 463 კგ

 საწვავის ავზის მოცულობა: 640 ლ

 ელექტროსადგური: 1 × თხევადი გაგრილებული AM-35A

 ძრავის სიმძლავრე: 1 × 1350 ლ. თან. (1 × 993 კვტ (აფრენა))

 პროპელერი: სამფრთიანი VISH-22E

 ხრახნის დიამეტრი: 3 მ

ფესვის აკორდი [2.380 მ]

დასასრული აკორდი

ფრთების სიგრძე

უსაფრთხოების ფაქტორი

ასაფრენი წონა

ოპერატიული გადატვირთვა

ფრთის მეოთხედის აკორდის ხაზის გასწვრივ გადახვევის კუთხე

პროფილის შედარებითი სისქე ფესვის განყოფილებაში

პროფილის შედარებითი სისქე ბოლო მონაკვეთზე

ფრთის წონა

საწვავის ავზების რაოდენობა ფრთაში

საწვავის სპეციფიკური სიმძიმე

აკორდის ტანკების საწყისების შედარებითი კოორდინატები

ტანკების ბოლო აკორდების შედარებითი კოორდინატები

ტანკების საწყისი აკორდები

ტანკების ბოლო აკორდები

მანძილი პირობითი ღერძიდან ცენტრალურ ხაზამდე. საწვავი ფრთის ფესვებსა და ბოლო მონაკვეთებში [1,13 მ; 0,898 მ]

ერთეულების რაოდენობა

ერთეულების ფარდობითი კოორდინატები

მანძილი პირობითი ღერძიდან სიმძიმის ცენტრამდე. ერთეულები

მანძილი პირობითი ღერძიდან ცენტრალურ ხაზამდე. ფრთის ფესვსა და ბოლოში [0,714მ; 0.731 მ]

მანძილი პირობითი ღერძიდან ცენტრალურ ხაზამდე. ფრთის ფესვსა და ბოლოს

Წონის ერთეული

ფარდობითი ფრთის ცირკულაცია 11 მნიშვნელობები:

ფრთის მასა არის თვითმფრინავის მშრალი წონის დაახლოებით 15%, ანუ 0,404 ტონა.

ოპერაციული გადატვირთვისა და უსაფრთხოების ფაქტორის მინიჭება

საჭირო მანევრირების ხარისხიდან გამომდინარე, ყველა თვითმფრინავი იყოფა სამ კლასად:

კლასი B - შეზღუდული მანევრირებადი თვითმფრინავი, რომელიც მანევრირებს ძირითადად ჰორიზონტალურ სიბრტყეში ( ).

კლასი B - არამანევრირებადი თვითმფრინავები, რომლებიც არ ასრულებენ მკვეთრ მანევრებს ( ).

მებრძოლები მიეკუთვნებიან A კლასს, ამიტომ ვირჩევთ ოპერატიულ გადატვირთვას

მაქსიმალური ოპერაციული გადატვირთვა თვითმფრინავის მანევრირებისას აფრენისა და სადესანტო მექანიზაციის გამოყვანისას განისაზღვრება ფორმულით:

უსაფრთხოების ფაქტორი f ენიჭება 1.5-დან 2.0-მდე დატვირთვის ხანგრძლივობისა და მუშაობის დროს მისი განმეორებადობის მიხედვით. ვიღებთ 1,5-ის ტოლს.

4. ფრთაზე მოქმედი დატვირთვების განსაზღვრა

ფრთის სტრუქტურა გამოითვლება დესტრუქციული დატვირთვის საფუძველზე

G არის თვითმფრინავის ასაფრენი წონა.

უსაფრთხოების ფაქტორი.

1 აეროდინამიკური დატვირთვების განსაზღვრა

აეროდინამიკური დატვირთვა ნაწილდება ფრთის სიგრძის გასწვრივ ფარდობითი ცირკულაციის ცვლილების შესაბამისად (კოეფიციენტის გაანგარიშებისას შეიძლება უგულებელვყოთ ფიუზელაჟისა და ძრავის ნაკელების გავლენა). მნიშვნელობები უნდა იქნას აღებული ცხრილიდან (4.1.1) მახასიათებლების მიხედვით (დრეკადობა, კონუსური, ცენტრალური მონაკვეთის სიგრძე და ა.შ.).

ცხრილი 4.1 ტირაჟი

ცირკულაციის განაწილება სექციებზე ტრაპეციული ფრთებისთვის

გაშლილი ფრთებისთვის

განაწილებული დატვირთვების q aer დიაგრამაზე დაყრდნობით, რომელიც გამოითვლება 12 მონაკვეთზე, Q aer-ის დიაგრამები აგებულია თანმიმდევრობით. და მ აერ. . ცნობილი დიფერენციალური დამოკიდებულებების გამოყენებით, ჩვენ ვპოულობთ

სად არის ათვლის ძალა ფრთის მონაკვეთში აეროდინამიკური დატვირთვის გამო;

სად არის აეროდინამიკური დატვირთვის მომენტი ფრთის განყოფილებაში.

ინტეგრაცია ხორციელდება რიცხობრივად ტრაპეციული მეთოდის გამოყენებით (ნახ. 3). გაანგარიშების შედეგების საფუძველზე აგებულია ღუნვის მომენტებისა და ათვლის ძალების დიაგრამები.

2 მასის და ინერციული ძალების განმარტება

4.2.1 განაწილებული ძალების განსაზღვრა ფრთის კონსტრუქციის საკუთარი წონიდან

მასის ძალების განაწილება ფრთის სიგრძეზე, მცირე შეცდომით, შეიძლება ჩაითვალოს აეროდინამიკური დატვირთვის პროპორციულად.

ან აკორდების პროპორციული

სადაც b არის აკორდი.

ხაზოვანი მასის დატვირთვა გამოიყენება სექციების სიმძიმის ცენტრების ხაზის გასწვრივ, რომელიც მდებარეობს, ჩვეულებრივ, თითიდან აკორდის 40-50% -ზე. აეროდინამიკური ძალების ანალოგიით, Qcr განისაზღვრება. და M კრ. . დიაგრამები აგებულია გაანგარიშების შედეგების საფუძველზე.

2.2 განაწილებული მასის ძალების განსაზღვრა საწვავის ავზების წონიდან

განაწილებული ხაზოვანი მასის დატვირთვა საწვავის ავზებიდან

სადაც γ - სპეციფიკური სიმძიმესაწვავი;

B არის მანძილი სპარსებს შორის, რომლებიც წარმოადგენს ტანკის კედლებს.

პროფილის შედარებითი სისქე განყოფილებაში:

2.3 დიაგრამების აგება კონცენტრირებული ძალებიდან

კონცენტრირებული ინერციული ძალები ფრთაში განლაგებული და ფრთაზე მიმაგრებული ერთეულებიდან და დატვირთვებიდან გამოიყენება მათი სიმძიმის ცენტრებში და მიღებულია აეროდინამიკური ძალების პარალელურად მიმართული. კონცენტრირებული დატვირთვის დიზაინი

შედეგები წარმოდგენილია დიაგრამების სახით Q კომპ. და M კომპ. . Q Σ და M xΣ ჯამური დიაგრამები ფრთაზე მიმართული ყველა ძალიდან აგებულია მათი ნიშნების გათვალისწინებით:

4.3 ჩვეულებრივი ღერძის მიმართ მოქმედი მომენტების გამოთვლა

3.1 განსაზღვრა აეროდინამიკური ძალებიდან

აეროდინამიკური ძალები მოქმედებენ წნევის ცენტრების ხაზის გასწვრივ, რომლის პოზიცია ცნობილია. ფრთის გეგმაში დახატვის შემდეგ, ჩვენ აღვნიშნავთ ΔQ aer i პოზიციას წნევის ცენტრების ხაზზე და ნახაზის გამოყენებით განვსაზღვრავთ h aer i (ნახ. 3).

და შექმენით დიაგრამა.

3.2 განსაზღვრა განაწილებული ფრთის მასის ძალებიდან (და)

ფრთების სიგრძეზე განაწილებული მასობრივი ძალები მოქმედებს მისი სტრუქტურის სიმძიმის ცენტრების ხაზის გასწვრივ (იხ. სურ. 3).

სად არის გამოთვლილი კონცენტრირებული ძალა ფრთის ნაწილის წონიდან ორ მიმდებარე მონაკვეთს შორის;

მხრები ღერძამდე ძალის გამოყენების წერტილიდან.

მნიშვნელობები გამოითვლება იმავე გზით. გათვლების მიხედვით, დიაგრამები და აგებულია.

3.3 განსაზღვრა კონცენტრირებული ძალებიდან

სად არის თითოეული ერთეულის ან დატვირთვის სავარაუდო წონა;

მანძილი თითოეული ერთეულის სიმძიმის ცენტრიდან ან დატვირთვიდან ღერძამდე.

გაანგარიშების შემდეგ, განისაზღვრება ფრთაზე მოქმედი ყველა ძალის მთლიანი მომენტი და აგებულია დიაგრამა.

4.4 საპროექტო მნიშვნელობების განსაზღვრა და მოცემული ფრთის მონაკვეთისთვის

დასადგენად და შემდეგნაირად:

იპოვეთ სიხისტის ცენტრის სავარაუდო პოზიცია (ნახ. 4)

სად არის i-th სპარის სიმაღლე;

მანძილი შერჩეული A ბოძიდან i-th სპარის კედელამდე;

m არის სპარების რაოდენობა.

გამოთვალეთ მომენტი Z ღერძის შესახებ, რომელიც გადის სიმყარის ცენტრის მიახლოებით პოზიციაზე და Z ღერძის ჩვეულებრივი პარალელურად.

გაწმენდილი ფრთისთვის, შეასწორეთ სპექტაკლი (ნახ. 5) ფორმულების გამოყენებით:

5. ფრთის კონსტრუქციულ-ძალის დიაგრამის შერჩევა, საპროექტო მონაკვეთის პარამეტრების შერჩევა.

1 ფრთის კონსტრუქციული და სიმძლავრის სქემის შერჩევა

გაანგარიშებისთვის გამოიყენება კეისონის სტრუქტურის ორსაფეხურიანი ფრთა.

2 პროფილის შერჩევა ფრთის დიზაინის მონაკვეთისთვის

დიზაინის მონაკვეთის პროფილის ფარდობითი სისქე განისაზღვრება ფორმულით (4). არჩეულია განსახილველი თვითმფრინავის ტიპის სისქის შესაბამისი პროფილი და შედგენილია ცხრილი 3. არჩეული პროფილი დახატულია გრაფიკულ ქაღალდზე მასშტაბით (1:10, 1:25). თუ საჭირო სისქის პროფილი არ არის ჩამოთვლილი საცნობარო წიგნში, შეგიძლიათ აიღოთ სისქით უახლოესი პროფილი საცნობარო წიგნიდან და ხელახლა გამოთვალოთ ყველა მონაცემი ფორმულის გამოყენებით:

სადაც y არის ორდინატის გამოთვლილი მნიშვნელობა;

ცხრილის ორდინატთა მნიშვნელობა;

ფრთის პროფილის ფარდობითი სისქის ცხრილი მნიშვნელობა.

გაწმენდილი ფრთისთვის, ფორმულების გამოყენებით უნდა განხორციელდეს შესწორება

ცხრილი 5.1 პროფილის კოორდინატები ნორმალურია და გაწმენდის კორექტირების გათვალისწინებით. მონაცემების ხელახალი გაანგარიშების შედეგები:

	UV მაგიდა, %	ცხრილის გაუქმება, %

5.3 განყოფილების პარამეტრების შერჩევა

3.1 ფრთის პანელზე მოქმედი ნორმალური ძალების განსაზღვრა

სპარის ფლანგები და სტრინგები მიმაგრებული კანით შთანთქავს მოხრის მომენტს. პანელების დატვირთვის ძალები შეიძლება განისაზღვროს გამონათქვამიდან:

F არის ფრთის განივი განყოფილება, რომელიც შემოიფარგლება გარე შპრიცებით;

B არის მანძილი გარე მხარეს წევრებს შორის (ნახ. 7).

დაჭიმული პანელისთვის აიღეთ ძალა N პლუსის ნიშნით, შეკუმშული პანელისთვის - მინუს ნიშნით.

სტატისტიკურ მონაცემებზე დაყრდნობით, გაანგარიშებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული გვერდითი წევრების ფლანგების მიერ აღქმული ძალები - , ,.

a, b, g კოეფიციენტების მნიშვნელობები მოცემულია ცხრილში 4 და დამოკიდებულია ფრთის ტიპზე.

ცხრილი 5.2

გაანგარიშებისთვის გამოვიყენებთ კეისონის ფრთას.

3.2 გარსის სისქის განსაზღვრა

დაჭიმვის ზონისთვის გარსის სისქე d განისაზღვრება სიძლიერის მე-4 თეორიის მიხედვით

სად არის გარსაცმის მასალის გამძლეობა;

g - კოეფიციენტი, რომლის მნიშვნელობა მოცემულია ცხრილში 5.2

შეკუმშული ზონისთვის კანის სისქე უნდა იქნას მიღებული ტოლი .

3.3 სიმების და ნეკნების სიმაღლის განსაზღვრა

სიმების და ნეკნების მოედანი ისეა არჩეული, რომ ფრთის ზედაპირს არ ჰქონდეს მიუღებელი ტალღოვანი.

კანის გადახრის გამოსათვლელად მიგვაჩნია, რომ იგი თავისუფლად არის დამაგრებული სტრინგებითა და ნეკნებით (სურ. 10). ყველაზე დიდი გადახრის მნიშვნელობა მიიღწევა განხილული ფირფიტის ცენტრში:

კანის ცილინდრული სიმტკიცე.

d კოეფიციენტების მნიშვნელობები აღებულია იმის მიხედვით. როგორც წესი, ეს თანაფარდობა არის 3. d=0.01223.

სტრინგებსა და ნეკნებს შორის მანძილი ისე უნდა შეირჩეს

სტრინგერების რაოდენობა შეკუმშულ პანელში

სად არის შეკუმშული პანელის კანის რკალის სიგრძე.

დაჭიმულ პანელში სტრინგების რაოდენობა უნდა შემცირდეს 20%-ით. როგორც ზემოთ აღინიშნა, მანძილი ნეკნებს შორის არის .

მაგრამ, იმისათვის, რომ არ გადავიტვირთოთ სტრუქტურა, ჩვენ ავიღებთ ნეკნის მანძილს 450 მმ-ის ტოლი.

3.4 სტრინგების კვეთის ფართობის განსაზღვრა

სტრინგერის განივი ფართობი შეკუმშულ ზონაში, როგორც პირველი მიახლოება

სად არის სტრინგერების კრიტიკული სტრესი შეკუმშულ ზონაში (პირველ მიახლოებამდე).

სტრინგების განივი ფართობი დაჭიმულ ზონაში

სად არის სტრინგერის მასალის გამძლეობა.

ბოლქვიანი სტანდარტული ნაგლინი კუთხის პროფილების ხელმისაწვდომი სიიდან, ყველაზე ახლოს შესაფერისი პროფილი ფართობის თვალსაზრისით არის 3,533 სმ 2 განივი ფართობით.

3.5 გვერდითი წევრების კვეთის ფართობის განსაზღვრა

გვერდითი წევრების მილტუჩების ფართობი შეკუმშულ ზონაში

F HP =17,82 სმ 2

სადაც σ cr.l-na არის კრიტიკული ძაბვა შპრიცის მდგრადობის დაკარგვის დროს. σ კრ. l-na 0,8 σ B

ორი შუბლის ფრთის თითოეული ფლანგის ფართობი ნაპოვნია პირობებიდან

F l.szh.2 =12.57 სმ 2 F l.szh.2 =5.25 სმ 2

სპარების ფართობი დაძაბულობის ზონაში

F l.rast. =15,01 სმ 2

F l.d.1 =10.58 სმ 2 F l.d.2 =4.42 სმ 2

3.6 გვერდითი ნაწილების კედლის სისქის განსაზღვრა

ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ მთელი ათვლის ძალა აღიქმება გვერდითი წევრების კედლებით

სად არის ძალა, რომელიც აღიქმება i-th სპარის კედლით.

სად არის ფრთების შუბის კედლის მდგრადობის დაკარგვის კრიტიკული ძაბვა ათვლისგან (სურ. 9). გამოთვლებისთვის, კედლის ოთხივე მხარე უბრალოდ უნდა იყოს მხარდაჭერილი:

სად

6. ფრთის მონაკვეთის გაანგარიშება მოსახვევისთვის

მოსახვევისთვის ფრთის მონაკვეთის გამოსათვლელად იხატება ფრთის საპროექტო მონაკვეთის პროფილი, რომელზედაც მოთავსებულია დანომრილი სტრინგები და შპრიცები (სურ. 10). სტრინგები უნდა განთავსდეს პროფილის ცხვირსა და კუდზე უფრო დიდი მოედანზე, ვიდრე სპარსებს შორის. ფრთის მონაკვეთის გაანგარიშება მოსახვევისთვის ხორციელდება შემცირების კოეფიციენტების მეთოდით და თანმიმდევრული მიახლოებით.

1 პირველი მიახლოების გამოთვლის პროცედურა

გრძივი ნეკნების (სტრინგები, გვერდითი წევრები) შემცირებული კვეთის არეები მიმაგრებული კანით განისაზღვრება პირველი მიახლოებით.

სად არის მე-ე ნეკნის ფაქტობრივი განივი ფართობი; - მიმაგრებული კანის არე ( - დაჭიმული პანელისთვის, - შეკუმშული პანელისთვის); - პირველი დაახლოების შემცირების კოეფიციენტი.

თუ შპრიცების და სტრინგების ფარნების მასალა განსხვავებულია, მაშინ უნდა მოხდეს შემცირება ერთ მასალაზე დრეკადობის მოდულის მიხედვით შემცირების კოეფიციენტით.

სად არის i-ე ელემენტის მასალის მოდული; - მასალის მოდული, რომელზეც სტრუქტურა შემცირებულია (როგორც წესი, ეს არის ყველაზე დატვირთული სპარის ქამრის მასალა). მაშინ

გვერდითი წევრებისა და სტრინგების სხვადასხვა მასალის შემთხვევაში, ნაცვლად ჩანაცვლებულია ფორმულით (6.1).

ჩვენ განვსაზღვრავთ პროფილის გრძივი ელემენტების მონაკვეთების კოორდინატებსა და სიმძიმის ცენტრებს თვითნებურად შერჩეულ ღერძებთან x და y და გამოვთვალოთ ელემენტების სტატიკური მომენტები და .

ჩვენ განვსაზღვრავთ პირველი მიახლოების მონაკვეთის სიმძიმის ცენტრის კოორდინატებს ფორმულების გამოყენებით:

ნაპოვნი სიმძიმის ცენტრის მეშვეობით ვხატავთ ღერძებს და (მოხერხებულია ღერძის არჩევა მონაკვეთის აკორდის პარალელურად) და ვადგენთ მონაკვეთის ყველა ელემენტის სიმძიმის ცენტრის კოორდინატებს ახალ ღერძებთან შედარებით.

ჩახშობის ლოკალური ფორმის გამოსათვლელად, განიხილეთ სტრინგერის თავისუფალი ფლანგის ჩამტვრევა, როგორც ფირფიტა, რომელიც დამაგრებულია სამ მხარეს (ნახ. 12). ნახ. 12 მითითებულია: ა - ნეკნის მოედანი; b 1 - სტრინგერის თავისუფალი ფლანგის სიმაღლე (ნახ. 11). განსახილველი ფირფიტისთვის გამოითვლება ასიმპტოტური ფორმულით (6.8), რომელშიც

სადაც k σ არის კოეფიციენტი, რომელიც დამოკიდებულია ფირფიტის დატვირთვისა და მხარდაჭერის პირობებზე,

d c არის სტრინგერის თავისუფალი ფლანგის სისქე.

განსახილველი საქმისთვის

შემცირების შედეგად მიღებულ ფაქტობრივ ძაბვებთან შედარებისთვის, შერჩეულია უფრო მცირე ძაბვა, რომელიც ნაპოვნია ზოგადი და ლოკალური გადაჭიმვის გამოთვლებიდან.

შემცირების პროცესის დროს აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ შემდეგს: თუ სპარის შეკუმშულ ფლანგში ძაბვები აღმოჩნდება დესტრუქციულზე მეტი ან ტოლი რომელიმე მიახლოებით, მაშინ ფრთის სტრუქტურა ვერ ხერხდება. გაუძლოს საპროექტო დატვირთვას და ის უნდა გამაგრდეს.

ბიბლიოგრაფია

1. გ.ი. ჟიტომირსკის "თვითმფრინავის დიზაინი". მოსკოვის მანქანათმშენებლობა 2005 წ

ფრენისას ფრთა იტვირთება აეროდინამიკური განაწილებული დატვირთვით და მასის ძალით ფრთის საკუთარი კონსტრუქციის წონიდან და მასში მოთავსებული საწვავი.

აეროდინამიკური დატვირთვა ნაწილდება ფრთის სიგრძეზე პარაბოლურთან ახლოს კანონის მიხედვით. გამარტივების მიზნით, ჩავანაცვლოთ ტრაპეციის კანონით (ნახ. 2.2). თუ მივიღებთ იმ ვარაუდს, რომ თან y მუდმივია ფრთის სიგრძის გასწვრივ, მაშინ აეროდინამიკური ძალის ცვლილების კანონი ქ az ფრთის აკორდის პროპორციულია ბ z:

სად ი- ფრთის მიერ შექმნილი ამწევი ძალა;

ს k არის ნახევრად ფრთების მზიდი ფართობი, ტოლი სკ = ს - ბ 0დვ = 61;

დვ - ფიუზელაჟის დიამეტრი;

ბ 0 - ფესვის ნეკნის აკორდი;

ბ z - მიმდინარე აკორდის მნიშვნელობა.

ფრთის აკორდის ამჟამინდელი მნიშვნელობა ბზმოდით გამოვთვალოთ შემოთავაზებული ფორმულიდან:

სად ბკ - ბოლო ნეკნის აკორდი;

ნახევარფრთის სიგრძე ცენტრალური მონაკვეთის გარეშე უდრის;

განტოლების (3.11) ჩანაცვლებით (3.10) მივიღებთ:

ჩვენ ვვარაუდობთ, რომ საწვავი თანაბრად ნაწილდება ფრთაზე, მაშინ ფრთის მასობრივი ძალებისგან განაწილებული დატვირთვა (საკუთარი წონა და საწვავი) იცვლება მისი სიგრძის გასწვრივ, ასევე აკორდის პროპორციულად. ბ z:

სად მ k არის ნახევარფრთიანი სტრუქტურის მასა, ტოლი მკ = მკ მ vzl = 1890;

მ T არის საწვავის მასა, ტოლი მთ = 0,85 მ Tmax = 3570 ;

g არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, ტოლი გ = 9,81.

ბრინჯი.

გამოვთვალოთ განაწილებული აეროდინამიკა ქ აზდა მასობრივი დატვირთვები ქ კრზბოლოს, ფრთის ფესვის ნაწილი და (მაგალითად) ალერონების მიდამოში:

1) განაწილებული დატვირთვის გაანგარიშება ფრთის ბოლოს, ე.ი. ზე Z= 0:

2) განაწილებული დატვირთვის გაანგარიშება ფესვის განყოფილებაში, ე.ი. ზე Z== 13,23:

3) განაწილებული დატვირთვის გაანგარიშება ძრავზე + შასის ზონაში, ე.ი. ზე Z=l 1 =1,17

5665.94-2142.07=3523.87N/მ

ბრინჯი. 2.3. ფრთის განყოფილებაში ბრუნვის წარმოქმნის სქემა

მაშასადამე, ხაზოვანი ბრუნვა განაწილებული აეროდინამიკიდან ქ az და მასობრივი ფრთების ძალები ქ krz უდრის:

ნმ/მ (3.15)

წარმოგიდგენთ მსგავსებს და ვიღებთ:

ნმ/მ (3.16)

ჩვეულებრივ ფრთაში საწვავი მდებარეობს ფრთის წინა მხარეს, ამიტომ ც.მ. საწვავი ემთხვევა ს.მ. ფრთა ამ ვარაუდის გათვალისწინებით, ფორმულა (3.15) ასე გამოიყურება:

ნმ/მ (3.17)

მოდით ჩავანაცვლოთ ცნობილი რაოდენობები ფორმულაში (3.17), მივიღებთ:

ნმ/მ (3.18)

ახლა გამოვთვალოთ ბრუნი ფრთის წვერში, ფესვის ნაწილში და ალერონების მიდამოში:

1) ბრუნვის გაანგარიშება ფრთის წვერზე, ე.ი. ზე Z= 0:

2) ბრუნვის გამოთვლა ფრთის ძირში, ე.ი. ზე Z= 13,23:

3) ბრუნვის გაანგარიშება ძრავზე + შასის ზონაში, ე.ი. ზე Z= 1,17:

გარდა აეროდინამიკური და მასობრივი ძალებისგან განაწილებული ძალებისა, ბრუნვის მომენტი ასევე იქმნება ძრავების მასების კონცენტრირებული ძალებით. ვინაიდან, პრობლემის პირობების მიხედვით, ძრავების ბიძგების ძალა, ისევე როგორც საპირისპირო ძალა, ნულის ტოლია, კონცენტრირებული მომენტი შეიქმნება მხოლოდ ფრთაზე დაყენებული ძრავების მასებიდან წარმოქმნილი ძალებით. .

ბრინჯი.

ფიგურიდან ჩანს, რომ ის ტოლია (მინუს ნიშანი ნიშნავს, რომ მომენტი მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით, საათის ისრის საწინააღმდეგოდ):

(ნმ), (3.19)

სად არის მანძილი მასის ცენტრიდან. ძრავა კ.ფ. ფრთა

ვინაიდან ძრავები ცენტრალური სითხიდან სხვადასხვა მანძილზეა. ფრთა, მაშინ ისინი შექმნიან სხვადასხვა მომენტებს. ცნობილ მონაცემებზე დაყრდნობით ვხვდებით: