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:

Выбор соединительных муфт
С помощью муфты соединяется вал двигателя с входным валом редуктора. Муфта на приводном валу должна иметь тормозной шкив. На ведущий вал для смягчения ударных нагрузок рекомендуется устанавливать упругие муфты. Расчетный момент Тр, Н×м: Тр = k1×k2×Tc, (17) где k1 – коэффициент, уч ...

Статический анализ
Статический расчет конечноэлементной модели производится следующим образом: Analysis ® Static ® Run Static Analysis, предварительно в опциях задав критерий прочности. В данном случае качестве критерия прочности выбран критерий Мизеса-Хилла. Далее на рисунках 3.1-3.4 приведены результаты статическог ...

Техническая характеристика УГП
...