Моделирование и расчет на прочность и устойчивость элерона

Целью данного проекта является расчет элерона ЛА в среде COSMOS/M. В ходе работы необходимо подобрать эквивалентные конечно-элементные модели для проектирования поясов и стенок лонжеронов, поясов и стенок нервюр, обшивки, которые позволят решать задачу расчета напряженно-деформированного состояния и проектирования со значительным уменьшением затрат труда и времени, по сравнению с ручными расчетами.

В конструкциях современных летательных аппаратов, где задача снижения массы стоит особенно остро, актуальным и перспективным является изготовление силовых элементов, таких как лонжероны крыла и оперения, элероны, рули, каркас пола и др., из композиционных материалов. Учитывая широкий диапазон и специфику применения композиционных материалов, решение ряда задач, к которым относятся обеспечение прочности и устойчивости элементов конструкции и конструкции в целом, силовое взаимодействие с другими элементами конструкции и др., представляется достаточно сложно осуществимым вручную. Однако при правильном подборе соответствующей модели данное решение не только существенно упрощается, но и позволяет получить комплексные результаты и сравнить поведение одних и тех же элементов, выполненных из различных материалов или одного и того же материала, армированного под различными углами.

Исходная расчетная схема элерона и распределение воздушной нагрузки по хорде элерона представлена на рисунках 1.1 и 1.2

Рисунок 1.1 – Расчетная схема элерона

Рисунок 1.2 – Схема распределения воздушной нагрузки по хорде элерона

Геометрические характеристики и значение воздушной нагрузки представлено в таблице 1.1

Таблица 1.1 Геометрические характеристики и значение воздушной нагрузки

№ В-та	Кол-во стр-ров n	Размах, L,м	Хорда, B,м	q, Па	Профиль	Материал обшивки	Тип поперечного сечения и материал продольного и силового набора
							поясов лонжерона	поясов нервюр и стр-ров
4	7	1,8	0,45	970	STANDART-2410	№8	Т №1	L №3

Тип обшивки:

- стенки нервюр и лонжерона , обшивка хвостовой части – трехслойная панель;

- носок – гладкая (однородная) обшивка.

В таблице 1.2 приведены материалы, из которых изготовлены элементы элерона.

Таблица 1.2 – Свойства материалов

№	Материал	d0, мм	E1, ГПа	E2, ГПа	G12, ГПа	m12	F1p, МПа	F1с, МПа	F2p, МПа	F2с, МПа	F12, МПа	12, кг/
1	УОТ	0,16	100	50	5	0,26	1000	800	1200	200	60	1360
2	УО	0,08	100	10	6	0,35	900	700	50	120	75	1450
3	СО	0,15	45	10	5	0,3	800	1000	50	40	60	2000
4	Пенопласт	–	0,1	0,1	0,024	0,3	2	2	2	2	–	100

• Построение геометрической модели
• Выбор типа конечных элементов
• Задание свойств материалов для каждого элемента конструкции
• Задание геометрических характеристик элементов
• Построение конечноэлементной модели
• Закрепление и нагружение модели
• Статический анализ
• Расчет устойчивости

Информация по теме:

Формирование принципиальной схемы на уровне этапов
Количество этапов механической обработки детали определяется количеством видов обработки поверхности, имеющей наивысшую точность либо наименьшую шероховатость поверхности. Вид обработки Методы и виды обработки поверхностей Черновая Фрезерование торцевой фрезой поверхности 1 Фрезерование торцевой фр ...

Оценка показателей разгона автомобиля
Показатели разгона автомобиля представляют собой графики ускорений, времени и пути разгона в функции скорости. Ускорение j для разных передач и скоростей определяют по значениям D из табл. 4, используя формулу где предварительно рассчитываем для каждой передачи. В данном примере ; ; ;. Расчетные да ...

Организация движения пешеходов
Обеспечение удобства и безопасности движения пешеходов является одним из наиболее ответственных и вместе с тем до сих пор недостаточно разработанных разделов организации движения. Сложность заключается в том, что поведение пешеходов труднее поддается регламентации, чем поведение водителей, а в расч ...