Проектирование и исследование конструкции горизонтального оперения гражданского транспортного самолета

• Автор: Ю Сун Чул
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Объект и предмет исследования. Основные задачи работы

1.2. Краткий анализ работ в рассматриваемой области исследований

1.3. Обзор конструкций оперения гражданских самолетов

1.3.1. Компоновочные схемы оперения

1.3.2. Конструктивно-силовые схемы (КСС) горизонтального оперения

1.3.3. Стыковые соединения стабилизатора с фюзеляжем или килем

1.4. Проектирование конструкции агрегата - часть системы общего

проектирования самолета

1.5. Влияние массы горизонтального оперения на взлетную массу и

характеристики самолета
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ
СТАБИЛИЗАТОРА В РЕГУЛЯРНОЙ ЗОНЕ
2.1. Проектирование конструкции агрегата - обратная задачи
прочности
2.1.1. Критерии проектирования конструкции
2.1.2. Прямая задача прочности
2.1.3. Общий алгоритм решения обратной задачи прочности
2.2. Алгоритмы определения конструктивных параметров силовой
схемы
2.2.1. Определение площади сечения и размеров поясов
лонжерона
2.2.2. Определение толщины стенок лонжерона

2.2.3. Определение толщины обшивки от крутящего момента
2.3. Методика проектировочного расчета рациональных параметров
стрингерных панелей
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СТАБИЛИЗАТОРА В РЕГУЛЯРНОЙ ЗОНЕ ИЗ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Проблемы и требования к конструкциям из композиционных
материалов
3.2. Этапы и результаты внедрения КМ в конструкции планера
самолета
3.3. Варианты конструктивно-технологических решений композитных
конструкций из КМ
3.4. Методика проектирования элементов конструкции стабилизатора
из КМ
3.4.1. Основные положения
3.4.2. Проектировочный расчет трехслойной панели из КМ
ГЛАВА 4. МОДЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ СТАБИЛИЗАТОРА С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
4.1. Постановка задачи
4.2. Построение конечно-элементной модели конструкции
стабилизатора с различным закреплением
4.2.1. Метод и программа расчета НДС
4.2.2. Описание конструкции и формирование геометрической модели
4.2.3. Создание физической модели
4.2.4. Программа параметрических исследований и расчетов
4.3. Достоверность конечно-элементной модели
4.4. Исследование напряженного состояния конструкции кессона
стабилизатора консольной схемы в нерегулярной зоне
4.4.1. Дополнительные напряжения от депланации от изгиба

4.4.2. Дополнительные напряжения от депланации от кручения
4.5. Исследование нерегулярной зоны и массы кессона стабилизатора

при четырех- и трехточечном закреплениях
ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НДС И МАССЫ КОНСТРУКЦИИ НЕУПРАВЛЯЕМОГО И ПЕРЕСТАВНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ОПЕРЕНИЯ ПРИ НОРМИРУЕМЫХ СЛУЧАЯХ НАГРУЖЕНИЯ
5.1. Описание конструкции и конечно-элементной модели

горизонтального оперения самолета
5.2. Сравнительный анализ НДС и массы конструкции неуправляемого и переставного стабилизатора
5.2.1. Случай нагружения «неспокойный воздух»
5.2.2. Случай нагружения «ГП-АР»
Общие выводы и рекомендации
Список литературы

В соответствии с правилом приведения обшивки к стрингерам расчетная схема для сжатой стрингерной панели после потери устойчивости обшивки представляет дискретную систему, состоящую из ряда широких стержней -широких стрингерных стоек (стрингер с присоединенной обшивкой), разделенных друг от друга, так как Ьс > Ьпр, (рис.2.8.6). Каждую полосу, состоящую из стрингера и приведенной обшивки, следует рассматривать именно как широкую стрингерную стойку, поскольку потеря устойчивости возможна только в направлении, перпендикулярном к плоскости стойки, и после того, как обшивка между стрингерами потеряла устойчивость.
На рис. 2.9. показана блок-схема алгоритма проектировочного расчета рациональных параметров стрингерной панели.
Исходные данные ясж, Чсдв, сгт, Ьсто,И„, Нс„ пст
Толщина обшивки при сдвиге
^обш ^ Ясдв
К,
Приведенная
ширина
обшивки
ь„„
Площадь стрингера

^обш ' Ь„р
Момент
инерции
ст^Е
Сортамент
стрингера
Местная потеря устойчивости обшивки между стрингерами К„Е
Местная потеря
устойчивости
стрингера
К Е
1Ф"Р (ь/Т

| м 1 кр.обш М кр
Уточнение Ьпр-Ьсф
Действующие напряжения в панели

^ пан л і с*
{т +ЬПП5
пр о{
Расчет панели на Проверка
общую потерю прочности
устойчивости _ . м пан кр.обш
спгЕ _ _ . _обш Х °кр
^ кр пан I ,2 ' СЯ (V)

Приведенная
толщина 5пр - Масса
Рис. 2.9. Алгоритм автоматизированного проектировочного расчета панели Рассмотрим последовательность расчетов, учитывая итерационный процесс.
1) Задаются следующие исходные данные: