Расчет напряженно-деформированного состояния композитных стержневых конструкций несущей системы вертолета

• Автор: Савинов, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ ОРТОТРОПНОГО
СЛОИСТОГО КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА
1.1. УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРМИРОВАННОГО СЛОЯ
1.2. УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРЫ СИММЕТРИЧНО АРМИРОВАННЫХ СЛОЕВ
2. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
КОМПОЗИТНЫХ ТОРСИОНОВ НЕСУЩЕЙ СИСТЕМЫ ВЕРТОЛЕТА
2.1. ПОСТРОЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩИХ УРАВНЕНИЙ УПРУГОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ТОРСИОНА
2.1.1. УРАВНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ И КРАЕВЫЕ УСЛОВИЯ ТОРСИОНА
2.1.2. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КОШИ ДЛЯ ОТДЕЛЬНОГО СТЕРЖНЯ ТОРСИОНА
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ЖЕСТКОСТЕЙ НА КРУЧЕНИЕ И СДВИГ ДЛЯ МНОГОСЛОЙНОГО МОНОЛИТНОГО СТЕРЖНЯ
2.2.1. ЗАДАЧА КРУЧЕНИЯ ПРИЗМАТИЧЕСКОГО СТЕРЖНЯ
2.2.2. ЗАДАЧА ПОПЕРЕЧНОГО ИЗГИБА КОНСОЛЬНОГО ПРИЗМАТИЧЕСКОГО СТЕРЖНЯ
2.3. ЧИСЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
2.4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ
2.4.1. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ КОМПОЗИТНОГО ТОРСИОНА ЛЕГКОГО МНОГОЦЕЛЕВОГО ВЕРТОЛЕТА
2.4.2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА И РЕЗУЛЬТАТОВ СТЕНДОВЫХ
СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ТОРСИОНА
3. РАСЧЕТ ЖЕСТКОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ
ТОНКОСТЕННОГО МНОГОСЛОЙНОГО ПОПЕРЕЧНОГО
СЕЧЕНИЯ
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ПОЛОЖЕНИЯ ГЛАВНЫХ ОСЕЙ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ И ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ЖЕСТКОСТИ
3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ЖЕСТКОСТИ ПРИ КРУЧЕНИИ
3.4. ЧИСЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
3.5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ
3.5.1. ТЕСТОВЫЕ РАСЧЕТЫ
3.5.2. РАСЧЕТ ЖЕСТКОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ КОМПОЗИТНОЙ ЛОПАСТИ НЕСУЩЕГО ВИНТА ЛЕГКОГО МНОГОЦЕЛЕВОГО ВЕРТОЛЕТА
3.5.3. ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ РЕССОР ЛЕГКОГО МНОГОЦЕЛЕВОГО ВЕРТОЛЕТА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Практически во всех отраслях современной техники, в том числе и в авиации, находят широкое применение стержневые конструкции в виде рам, ферм, балок, стоек, тяг, валов и т.п. В поперечном сечении стержни могут быть как монолитными, так и тонкостенными (открытого и замкнутого профиля).
Несущий винт является одним из главных агрегатов вертолета, определяющим его основные летно-технические и эксплуатационные характеристики. Поэтому методам расчета напряженно-деформированного состояния и колебаний воздушных винтов уделяется большое внимание.
Наиболее широкое применение нашла методика расчета разработанная
А.В.Некрасовым [53, 52, 51,50] и получившая дальнейшее развитие в работах А.Ю.Лисса [37, 38, 40, 36, 39]. Согласно этой методики лопасть моделируется естественно закрученным прямолинейным стержнем Кирхгофа-Клёбша. При этом искомые функции деформации лопасти разлагаются по формам ее собственных колебаний, а зависящие от времени амплитудные значения определяются из полученной системы обыкновенных дифференциальных уравнений.
В работах В.А.Павлова, С.А.Михайлова и др. [69,70,71,42,43,44,58,63,64,65] указанная методика была обобщена и расширена на случай, когда продольная ось лопасти является линией двоякой кривизны, и учтено влияние геометрической нелинейности.
Следует отметить также работы В.А.Павлова [68, 67, 66, 59, 60, 61, 62], С.К.Черникова [88], В.Г.Гайнутдинова [18] и др., в которых при расчете крыльевых систем также используются геометрически нелинейные расчетные стержневые модели.
К упомянутым работам примыкают также работы М.Б.Вахитова [12, 13] и З.Е.Шнурова [91], посвященные исследованию собственных колебаний воздушных винтов.

+2Ак[-±$Ьак +ННсЬа* -1)]+ и-Г
тр к тт к (Т?к1 , „к ( тт к2
+ЫЕ(сЪ2а‘ ~1)+(Ч) +*,(*,) 5Ь2а».
2 1 4(0,
М-? =л/|1; (г-1,2).
Случай 2. ЛГ = 0. В этом случае с =0 и в результате решения получим:
а‘(г*)=еД; &*(**)=6»;
ЛГ‘(г‘) = М‘ +е‘г‘; М2Чг‘)=М‘ ~е,‘„г‘;
10 ' ’ Я1 2 V“'
1 (г*)2
ш*(**) = <+—[М*** +б£Ц
й*(г*) = < + -Г[М**-е*ЦА-1 С2-38)

Ц*)2
Ук(2к) = V* + Г/ V + ©' * + (о'/к (1 = 1,2);

ЛГ*7*
У*(гк)=У*+—--(/*+/*).
Здесь: '*=- + ©*0; о)[,к
1 5* 20 1 £>* 1 £>*
О* мк ок
у г к _ 20 _ 0 , . г £ 10_. гг к _ _ 20
2 дк ШЮ’ 2 рк ’ “ рк

1к (гк) = (V/ к)2гк +Г;к(0’к(2к)2 + [( со'к)2+ V7 ка”к ]у- +
Г /7
+а):*(0"*5£+.(а)"*)2_ (/=1,2). г г