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:

Определение общего полного сопротивления движению поезда
Общее полное сопротивление движению поезда Wк представляет собой алгебраическую сумму основного и дополнительного сопротивления от уклона профиля пути сопротивлений, Н Wк= W0+ Wi (5) где W0 – основное положение сопротивления движению поезда, Н W0= ω0’P+ ω0”Q (6) где ω0’ - основное уд ...

Расчет показателей использования локомотивов
Время обслуживания локомотивом одной пары поездов называется полным оборотом локомотива. При заданных условиях, когда электровозы работают на одном участке обращения, количество полных оборотов соответствует количеству пар поездов, обращающихся на этом участке. Следовательно, средний оборот электро ...

Определение потребной мощности. Выбор двигателя
Статическая мощность двигателя Pст, кВт: (12) где u - скорость подъема груза, = 0,1 м/с; h - к.п.д. механизма подъема, h = 0,9 [1]; hп - к.п.д. полиспаста, hп=0,98. . Потребная мощность двигателя Pдв, кВт: Pдв=(0,7…0,8) Pст , (13) Pдв=0,8×30,1≈24 кВт. По потребной мощности Рдв с учетом ...