Расчет конструкции крыла
KAA
Ненавижу Солидворкс!
- Откуда
- Россия, Казань
Думаю, что можно через соотношение J1/J2, где J-моменты инерции лонжеронов ( при одинаковом их материале).
По середине, между трубами.
При отсутствии замкнутого контура, воспринимающего кручение, вопрос о положении ЦЖ становится риторическим. Достаточно знать положение ЦД. Нагрузка на каждый из лонжеронов определится из условия равновесия (сумма моментов относительно любой точки равна нулю). Считайте нервюру двухопорной балкой на шарнирах. Реакции в опорах - силы приложенные к лонжеронам.
При отсутствии замкнутого контура, воспринимающего кручение, вопрос о положении ЦЖ становится риторическим. Достаточно знать положение ЦД. Нагрузка на каждый из лонжеронов определится из условия равновесия (сумма моментов относительно любой точки равна нулю). Считайте нервюру двухопорной балкой на шарнирах. Реакции в опорах - силы приложенные к лонжеронам.
Ну и попробую и так. Спасибо за ответ. Здесь в форуме где то есть электронная таблица от Сутормин Евгений Геннадьевич названная JAR_VLA. Там есть очень много, но для однолонжеронное крыло. Есть и для двухлонжеронное, но силы определяется по другому и для крыла без подкосов. Попиталься определить центр жесткости и получилось несколько по другому от Серьезнов РДК СЛА.
Вот так просто по середине?
А если диаметры неодинаковые и вообще кардинально различаются?
На 100% уверен, что ещё как зависит от жёсткости каждой трубы, но формулу или зависимость сейчас не приведу. В МКЭ бы проверить, но в данный момент нет возможности.
Вообще, центр жёсткости при изгибе балки - это точка, относительно которой сумма моментов усилий от потоков касательных напряжений (от сдвиговой силы в сечении) равны нулю (классический пример - центр изгиба швеллера, лежит вне стенки на некотором расстоянии, чтоб это расстояние было достаточным для компенсации моментом от усилия в стенки момента от усилий в поясах).
Усилия от потоков для одной трубы можно условно поделить на две равные части (нас интересует только вертикальная составляющая). А величины этих усилий зависят уже от размеров трубы. А если же будет две трубы, то получится 4 условных силы. И здесь главное будет то, как поперечная сила в сечении распределится между двумя трубами. А распределится она пропорционально жёсткостям на сдвиг.
cooley
Суперкаб с большими колесами
- Откуда
- Штат Техас
мои мысли такие -
я думаю что это можно применить только в сечениях близких к корневой заделке.
Потому что на самом деле - это задача более сложная чем кажется. дело в том что у каждой трубы есть еще замнкутый контур который работает на кручение.
поэтому если в корневой заделке центр жесткости (очень непонятное определение в данном случае как вы правильно заметили) будет в точке самого приложения силы а
реакции на опорах (лонжеронах) будут пропорциоально плечу то на бесконечном удалении от заделки все будет по другому.
допустим для визуализации у нас первая труба - 200 мм диамером а вторая 20 мм. и удаление от заделки 10 метров при расстоянии между трубами 1 м.
понятно что для того чтобы крыло не закрутилось вам надо приложить нагрузку ближе к первой трубе. потому что жесткости задней на изгиб не хватит и кручение будет браться
замкнутым контуром первой трубы. хотя у корне все было по другому.
и в даннном случае при бесконечном удалении от заделки цж (точка куда надо приложить силу чтобы крыло не закрутилось) будет асимптотически приближаться к центру первой трубы.
потому что ее жесткость на кручение падает при удалении от заделки медленнее чем жесткость на изгиб второй трубы.
если трубы одинаковые тогда система симметрична и будет как вы сказали.
cooley
Суперкаб с большими колесами
- Откуда
- Штат Техас
ну мне кажется это просто условие равенства моментов - простейшее решение. если трубы одинаковые то будет работать.
имхо
имхо
Двух форул достаточно
q2=q*(xd-x1)/(x2-x1)
q1=q-q2
Где х1, х2 - координаты центров труб.
хд - координата центра давления.
Не забудьте приложить продольную нагрузку (перпендикулярно ку)
KAA
Ненавижу Солидворкс!
- Откуда
- Россия, Казань
По правилу "рычага" распределяли момент в 20-е гг ХХв. В общем всё летало, но иногда и ломалось.
Я вот помню, как "залетел" с таким вопросом на экзамене по конструкции ЛА. Изложил как раз "правило рычага". И тогда же"просветился", что момент воспринимаемый лонжеронами пропорционален их жёсткости. При одинаковом материале -моменту инерции.
Я вот помню, как "залетел" с таким вопросом на экзамене по конструкции ЛА. Изложил как раз "правило рычага". И тогда же"просветился", что момент воспринимаемый лонжеронами пропорционален их жёсткости. При одинаковом материале -моменту инерции.
Если бы передо мной стояла такая задача, то не пытался бы выводить какие-то формулы или делать какие-то допущения, а просто прикинул бы задачу в МКЭ.
PS. если у вас подразумевается прямоугольное крыло и лонжероны пареллельны друг другу, то мне недолго будет заменить диаметры в решённой выше задаче. Готов безвозмездно посчитать, с вас только диаметры труб, их толщины и материал.
Последнее редактирование:
Понятно. Но тут вобщем-то задача простейшая. Для решения рам/ферм методом КЭ есть много бесплатных программ.
Например:
Но лично я ей не пользовался, тут уж на свой страх и риск.
Да даже в том же экселе можно такую задачу решить, матрица жёсткости получится небольшая, а для обращения матрицы в экселе есть специальная функция.
Например:
Но лично я ей не пользовался, тут уж на свой страх и риск.
Да даже в том же экселе можно такую задачу решить, матрица жёсткости получится небольшая, а для обращения матрицы в экселе есть специальная функция.
cooley
Суперкаб с большими колесами
- Откуда
- Штат Техас
пропорционально жёсткости - это золотое правило. Но в конструкции #1(плоская ферма) оно вырождается в то что я написал из-за отсутствия жёсткости, крутильной.
Как только появляется замкнутый контур воспринимающий кручение так и уходит правило "рычага".
Может я, конечно, чего-то не понимаю, но как тогда строить эпюру крутящих моментов для крыла? Вот есть у меня распределённая нагрузка q для данного сечения, приложена в центре давления. На какое плечо её умножать? Ведь если следовать логике расчёта в МКЭ, для двух неравных труб ц.ж. будет значительно смещён в сторону трубы большего диаметра. И второй вариант - принять ц.ж. по середине. Получаются разные плечи, и, как следствие, совершенно разные эпюры крутящих моментов. Чем эти моменты воспринимаются - это вопрос пятый, для начала надо построить эпюры.
Буду признателен за ответ.
Последнее редактирование:
В форуме нашел такое :`(файл 1)
и комбинируя для получение центра давления по приближенной формуле от ето : (файл 2)
получил, что центр давления приближен к величине 0.28 (как указано в файл 1)
и разпределение погонной нагрузке по лонжеронам соотвествует на то как сказал cooley
приближено для переднего лонжерона 0.625 и заднего 0.375 от общей что и соответсвует на картинке от файл 1
и комбинируя для получение центра давления по приближенной формуле от ето : (файл 2)
получил, что центр давления приближен к величине 0.28 (как указано в файл 1)
и разпределение погонной нагрузке по лонжеронам соотвествует на то как сказал cooley
приближено для переднего лонжерона 0.625 и заднего 0.375 от общей что и соответсвует на картинке от файл 1
cooley
Суперкаб с большими колесами
- Откуда
- Штат Техас
я хочу чтобы вы поняли мессидж который я пытаюсь донести по поводу труб.
смотрите - на первой картинке ложнероны двутавровые - они на кручение не работают.
а на второй - уже трубы и они будут работать. теперь представьте себе визуально что задняя труба это 10 мм труба. а передняя - 100 мм.
когда нагрузка приложится то передняя труба будет работать не только на изгиб но и на кручение из за того что задняя слишком податливая - у нее будет
большой прогиб и жесткости не хватит чтобы удержать и все повиснет на первой трубе. но если бы это были бы не трубы а двутавры - то ситуациа была бы принципиально другая.
во всяком случае я так считаю.
но в вашем случае я думаю все просто - найдите программу - их миллионы и посчитайте все деформации и тд. руками замучаетесь
смотрите - на первой картинке ложнероны двутавровые - они на кручение не работают.
а на второй - уже трубы и они будут работать. теперь представьте себе визуально что задняя труба это 10 мм труба. а передняя - 100 мм.
когда нагрузка приложится то передняя труба будет работать не только на изгиб но и на кручение из за того что задняя слишком податливая - у нее будет
большой прогиб и жесткости не хватит чтобы удержать и все повиснет на первой трубе. но если бы это были бы не трубы а двутавры - то ситуациа была бы принципиально другая.
во всяком случае я так считаю.
но в вашем случае я думаю все просто - найдите программу - их миллионы и посчитайте все деформации и тд. руками замучаетесь
Similar threads
