E-Book Overview
Учебное пособие, Украина Харьков ХАИ, 2010, 124 стр.Изложена методика проектирования балок и лонжеронов минимальной массы, удовлетворяющих условиям прочности, устойчивости и жесткости при нескольких несовместных случаях нагружения. Рассмотрен механизм возникновения кромочных эффектов в конструктивных элементах балок из КМ. Приведены зависимости для оценки дополнительных температурных и пуассоновых напряжений в полках и заплечиках. Даны практические рекомендации по выбору различных конструктивно-технологических решений балок и лонжеронов из КМ, а также сформулированы основные принципы их конструирования в зоне опор и стыковых узлов.
E-Book Content
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт» Я.С. Карпов, Ф.М. Гагауз, И.В. Лялюхина ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ БАЛОК И ЛОНЖЕРОНОВ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Учебное пособие Харьков «ХАИ» 2010 УДК 629.7.023.44 : 624.072.2 (075.8) Карпов Я.С. Проектирование и конструктивно-технологические решения балок и лонжеронов из композиционных материалов: учеб. пособие / Я.С. Карпов, Ф.М. Гагауз, И.В. Лялюхина. – Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2010. – 124 с. Изложена методика проектирования балок и лонжеронов минимальной массы, удовлетворяющих условиям прочности, устойчивости и жесткости при нескольких несовместных случаях нагружения. Рассмотрен механизм возникновения кромочных эффектов в конструктивных элементах балок из композиционных материалов. Приведены зависимости для оценки дополнительных температурных и пуассоновых напряжений в полках и заплечиках. Даны практические рекомендации по выбору различных конструктивно-технологических решений балок и лонжеронов из композиционных материалов, а также сформулированы основные принципы их конструирования в зоне опор и стыковых узлов. Для студентов, изучающих курс “Конструирование и проектирование изделий из композиционных материалов”. Ил. 59. Табл. 27. Библиогр.: 26 назв. Рецензенты: д-р техн. наук, проф. С.А. Бычков, д-р техн. наук, проф. Г.И. Львов Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», 2010 г. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................. 4 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ ВОСПРИЯТИЯ НАГРУЗОК БАЛКАМИ ИЗ КМ.................................................................. 5 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ БАЛОК ИЗ КМ.... 11 2.1 Постановка задачи проектирования балки................................. 11 2.1.1 Геометрико-жесткостный анализ сечения........................ 11 2.1.2 Оценка неравномерности распределения нормальных напряжений............................................................ 17 2.1.3 Система ограничений на конструктивные параметры..... 22 2.2 Инженерная методика оптимизации параметров поперечного сечения ......................................................................... 47 2.2.1 Анализ ограничений .......................................................... 47 2.2.2 Определение толщины полок балки................................. 48 2.2.3 Методика и алгоритм проектирования поперечного сечения балки ....................................................... 53 2.2.4 Особенности синтеза параметров балки по длине ......... 57 2.2.5 Проектирование стенки балки .......................................... 60 2.3 Проектирование балки при нескольких расчетных случаях нагружения ........................................................................... 75 2.4 Проектирование балки с регламентированным прогибом ........ 85 3 КРОМОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ В БАЛКАХ ИЗ КМ ..................................... 95 4 КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ БАЛОК И ЛОНЖЕРОНОВ ИЗ КМ......................