Прочность самолета в доступной форме.
Triz
Местный
Уважаемые участники форума, помогите, пожалуйста, разобраться со следующим вопросом!
В книге Кана «Прочность самолета», в параграфе «Нагрузки, действующие на самолет при посадке» не могу понять следующее:
Дана информация (полный текст параграфа выложен на сканированных страницах):
«В момент касания самолета земли (см. рис.) он обладает горизонтальной скоростью Vг и вертикальной Vу, которые с течением времени обращаются в нуль.
Горизонтальная составляющая скорости Vг гасится за сравнительно большое время (за 25-30 сек. – время пробега), следовательно, при этом возникают малые ускорения и малые инерционные силы.
Вертикальная же составляющая скорости Vу погашается за доли секунды. Следовательно, по вертикали будет действовать большое ускорение j, направленное вверх. Сила, вызывающая это ускорение, равна произведению массы самолета на ускорение
N=G/g х j .
Эта сила является частью давления (реакции) земли на шасси.
Полная сила давления без учета подъемной силы Y равна G+N.
Коэффициент эксплуатационной перегрузки показывает, во сколько раз сила реакции земли больше веса самолета G
nэ = (G+N)/G = (G+G х j/g)/G = 1+j/g
Непонятно откуда берется G в слагаемом G+N?
Ведь по второму закону Ньютона (масса на ускорении) N=G/g х j.
А по третьему закону (действия и противодействия) реакция на стойку шасси должна равняться N.
Вот и не понятно от куда берется G?
В книге Кана «Прочность самолета», в параграфе «Нагрузки, действующие на самолет при посадке» не могу понять следующее:
Дана информация (полный текст параграфа выложен на сканированных страницах):
«В момент касания самолета земли (см. рис.) он обладает горизонтальной скоростью Vг и вертикальной Vу, которые с течением времени обращаются в нуль.
Горизонтальная составляющая скорости Vг гасится за сравнительно большое время (за 25-30 сек. – время пробега), следовательно, при этом возникают малые ускорения и малые инерционные силы.
Вертикальная же составляющая скорости Vу погашается за доли секунды. Следовательно, по вертикали будет действовать большое ускорение j, направленное вверх. Сила, вызывающая это ускорение, равна произведению массы самолета на ускорение
N=G/g х j .
Эта сила является частью давления (реакции) земли на шасси.
Полная сила давления без учета подъемной силы Y равна G+N.
Коэффициент эксплуатационной перегрузки показывает, во сколько раз сила реакции земли больше веса самолета G
nэ = (G+N)/G = (G+G х j/g)/G = 1+j/g
Непонятно откуда берется G в слагаемом G+N?
Ведь по второму закону Ньютона (масса на ускорении) N=G/g х j.
А по третьему закону (действия и противодействия) реакция на стойку шасси должна равняться N.
Вот и не понятно от куда берется G?
MikVolg
РадиоТушила RL6MI
А мне вот пондравилось, что горизонтальная составляющая скорости- V горизонтальное, а вертикальная - V игрек.
Сеня
Из бывших
G - статический вес самолёта, N - приращение вертикальной силы за счёт возникновения вертикального ускорения. В сумме они дают силу действующюю по вертикальной оси, равную реакции опоры.
Triz
Местный
Здесь N включает в себя G и приращение за счет ускорения.
Сеня
Из бывших
Сеня
Из бывших
Triz, всегда пожалуйста!
Попробую немного развернуть. Координаты земные:
Вес самолёта, в данном случеа G, есть величина постоянная в данный момент времени и является силой гравитационного взаимодействия двух тел. Выражается произведением массы m на ускорение свободного падения g. Если абстрагироваться от аэродинамических сил то в частных случаях "в покое" и "прямолинейного и равномерного движения" вес самолёта будет единственной силой вызывающей реакцию опоры. Во всех остальных случаях возникают разнообразные силы, вызванные возникновением разнообразных ускорений (в данном случае j), т.е., применяя упомянутые условные обозначения, к постоянной силе G (вес самолёта) будут добавляться переменные силы N (масса умноженная на некоторое ускорение j) с различными знаками в зависимости от напрвления действия. Соответственно величина и знак перегрузки зависит от отношения этих сил (ускорений).
Надеюсь что помог.
Попробую немного развернуть. Координаты земные:
Вес самолёта, в данном случеа G, есть величина постоянная в данный момент времени и является силой гравитационного взаимодействия двух тел. Выражается произведением массы m на ускорение свободного падения g. Если абстрагироваться от аэродинамических сил то в частных случаях "в покое" и "прямолинейного и равномерного движения" вес самолёта будет единственной силой вызывающей реакцию опоры. Во всех остальных случаях возникают разнообразные силы, вызванные возникновением разнообразных ускорений (в данном случае j), т.е., применяя упомянутые условные обозначения, к постоянной силе G (вес самолёта) будут добавляться переменные силы N (масса умноженная на некоторое ускорение j) с различными знаками в зависимости от напрвления действия. Соответственно величина и знак перегрузки зависит от отношения этих сил (ускорений).
Надеюсь что помог.
Triz
Местный
Недавно в книге А.Б. Протопопова, В.И. Жулева встретил следующую информацию:
…..Из рассмотренного ясно, что крутящий момент может передаваться по обшивке в виде замкнутого потока лишь при соблюдении определенных конструктивных условий:
1) сама обшивка должна быть замкнута, не иметь разрезов, т.е. действительно быть «трубой»;
2) обшивка должна быть связана с фюзеляжем также по контуру, иначе окончатель-ное уравновешивание крутящего момента у корня крыла в виде замкнутого потока будет невозможно;
3) обшивке должно быть обеспечено устойчивое сохранение трубчатой формы, что достигается достаточно часто расположенными нервюрами. Без этого при попытке нагрузить обшивку крутящим моментом она потеряла бы устойчивость, образова-лись бы косые складки и , наконец, вся обшивка «свернулась» бы в жгут, как по-лотняный рукав при его скручивании. Это следствие того, что обшивка сравни-тельно с общими размерами крыла весьма тонка. Поддерживают ее трубчатую форму, повышают устойчивость при сдвиге именно нервюры. Это новое, раньше не отмеченное назначение нервюр.
Если эти условия не соблюдены (имеются вырезы в обшивке, разрушена одна или не-сколько нервюр и пр.), то передача крутящего момента происходит другим способом, который будет рассмотрен ниже…….»
Уважаемые участники форума, помогите , пожалуйста понять фразу «…повышают устойчивость при сдвиге именно нервюры…»?
Не могу понять как нервюры повышают устойчивость (и какую устойчивость) обшивки при сдвиге и каком сдвиге?
Заранее благодарен!
…..Из рассмотренного ясно, что крутящий момент может передаваться по обшивке в виде замкнутого потока лишь при соблюдении определенных конструктивных условий:
1) сама обшивка должна быть замкнута, не иметь разрезов, т.е. действительно быть «трубой»;
2) обшивка должна быть связана с фюзеляжем также по контуру, иначе окончатель-ное уравновешивание крутящего момента у корня крыла в виде замкнутого потока будет невозможно;
3) обшивке должно быть обеспечено устойчивое сохранение трубчатой формы, что достигается достаточно часто расположенными нервюрами. Без этого при попытке нагрузить обшивку крутящим моментом она потеряла бы устойчивость, образова-лись бы косые складки и , наконец, вся обшивка «свернулась» бы в жгут, как по-лотняный рукав при его скручивании. Это следствие того, что обшивка сравни-тельно с общими размерами крыла весьма тонка. Поддерживают ее трубчатую форму, повышают устойчивость при сдвиге именно нервюры. Это новое, раньше не отмеченное назначение нервюр.
Если эти условия не соблюдены (имеются вырезы в обшивке, разрушена одна или не-сколько нервюр и пр.), то передача крутящего момента происходит другим способом, который будет рассмотрен ниже…….»
Уважаемые участники форума, помогите , пожалуйста понять фразу «…повышают устойчивость при сдвиге именно нервюры…»?
Не могу понять как нервюры повышают устойчивость (и какую устойчивость) обшивки при сдвиге и каком сдвиге?
Заранее благодарен!
Guevara
Это прочность, детка!
Значит так, если коротенько, то помимо прочности материала существует и несущая способность самой конструкции.
Самый канонический пример - балки Эйлера. Возьмите какую либо узкую и длинную жердь, да даже удочку. И начните прикладывать силу на сжатие. В какой-то момент жердь сдеформируется не в соответствии с приложенной нагрузкой, а выгнется вбок. При этом разрушения материала не произойдет, но конструкция нести нагрузку большую уже не может. Она достигла так называемой критической нагрузки на потерю устойчивости. величина критической нагрузки зависит и от свойств материала и от геометрии самой конструкции (чем жердь короче, тем выше эта критическая сила и наоборот).
Аналогично и для сдвиговых усилий в обшивке. В достаточно тонкой панели существует некая предельная нагрузка, после которой обшивка пойдет "волной", не нагружаясь более критического уровня. При этом напряжения будут ниже чем предел прочности или предел текучести материала, и после снятия нагрузки конструкция вернется в ишодое состояние.
Нервюры помогают изменить геометрию "куска" обшивки. Точнее они разбивают обшивку на меньшие квадраты, сопротивляясь выходу ее из плоскости. Тем самым повышая критическую нагрузку. Аналогично работают шпангоуты для панелей фюзеляжа.
Самый канонический пример - балки Эйлера. Возьмите какую либо узкую и длинную жердь, да даже удочку. И начните прикладывать силу на сжатие. В какой-то момент жердь сдеформируется не в соответствии с приложенной нагрузкой, а выгнется вбок. При этом разрушения материала не произойдет, но конструкция нести нагрузку большую уже не может. Она достигла так называемой критической нагрузки на потерю устойчивости. величина критической нагрузки зависит и от свойств материала и от геометрии самой конструкции (чем жердь короче, тем выше эта критическая сила и наоборот).
Аналогично и для сдвиговых усилий в обшивке. В достаточно тонкой панели существует некая предельная нагрузка, после которой обшивка пойдет "волной", не нагружаясь более критического уровня. При этом напряжения будут ниже чем предел прочности или предел текучести материала, и после снятия нагрузки конструкция вернется в ишодое состояние.
Нервюры помогают изменить геометрию "куска" обшивки. Точнее они разбивают обшивку на меньшие квадраты, сопротивляясь выходу ее из плоскости. Тем самым повышая критическую нагрузку. Аналогично работают шпангоуты для панелей фюзеляжа.
ViperNN
Прочнист
Кстати, для наглядной иллюстрации устойчивости при кручении можно использовать обычную пивную банку. Попробовать скрутить ее в исходном состоянии. Затем сделать вырез, попробовать этот вариант на скручивание. Отрезать днища... и так далее. Очень наглядно.
З.Ы. Пиво желательно выпить до начала опытов
З.Ы. Пиво желательно выпить до начала опытов
Fox511
Сигма = Е * эпсилон
Есть еще более простая иллюстрация, мне мой начальник бригады подсказал.
Пустой спичечный коробок.
Попробовать сначала его скрутить пальцами в полной комплектации, а затем - вытащить ту часть, где лежат спички и повторить нагружение.
Разница в жесткости будет тоже вполне наглядна.
З.Ы. В принципе тоже желательно выпить пивка до начала опытов.
Пустой спичечный коробок.
Попробовать сначала его скрутить пальцами в полной комплектации, а затем - вытащить ту часть, где лежат спички и повторить нагружение.
Разница в жесткости будет тоже вполне наглядна.
З.Ы. В принципе тоже желательно выпить пивка до начала опытов.
Triz
Местный
[
---------- Добавлено в 22:49 ----------
Если бы была фраза: «…повышают устойчивость при кручении именно нервюры» то все было бы понятно , а написано «….повышают устойчивость при сдвиге именно нервюры».
Я так понимаю, что качественно работа обшивки на сдвиг показана на рисунке .
И чем ближе нервюры, тем выше устойчивость?
Но, тогда сразу возникает вопрос:- если есть плечо у пары сил , тогда это уже момент!?
Где же сдвиг?
---------- Добавлено в 22:49 ----------
Если бы была фраза: «…повышают устойчивость при кручении именно нервюры» то все было бы понятно , а написано «….повышают устойчивость при сдвиге именно нервюры».
Я так понимаю, что качественно работа обшивки на сдвиг показана на рисунке .
И чем ближе нервюры, тем выше устойчивость?
Но, тогда сразу возникает вопрос:- если есть плечо у пары сил , тогда это уже момент!?
Где же сдвиг?
Последнее редактирование:
ViperNN
Прочнист
Крутящий момент воспринимается именно сдвигом - сечения крыла сдвигаются друг относительно друга.
З.Ы. Коробок и пустая банка таки могут помочь.
З.Ы. Коробок и пустая банка таки могут помочь.
Ту-155
Бывший
Конкретизируйте вопрос.
1.5 мм - толщина подкладки в один слой? или что-то другое?
1.5 мм - толщина подкладки в один слой? или что-то другое?
Triz
Местный
Нет, просто панель (лист), без каких либо "подкладок".
Очень жаль, что не могу выложить эскиз!
Ту-155
Бывший
Можно эскизик( хоть в Paint)?
Непонятно, что подразумевается под "«глушить» отверстия в обшивке фюзеляжа (гермозона)" не ставя накладку?
ViperNN
Прочнист
Если я правильно понимаю, то речь идет о желании заглушить небольшое отверстие заклепкой.