Разработка конструкции крыла пассажирского самолёта и выполнение прочностного расчёта элементов крыла

Дальневосточный Федеральный Университет
Кафедра самолето и вертолетостроение
курсовой проект по дисциплине "конструирование"
на тему : расчет конструкции крыла на прочность
Владивосток 2017

Исходные данные: прототип самолета Еmbraer EMB 120
Размах L, [м] 26
Площадь S, [м^2] 42,72
Сужение η 2,1
Относительная толщина крыла у корня c ̅_корн, % 14
Относительная толщина крыла на конце крыла c ̅_конц, % 12
Угол стреловидности χ, [°] 35
Взлетный вес G_взл, [кг] 13800

Введение 4
1. Выбор прототипа самолета по его характеристикам 6
2. Установление массовых и геометрических характеристик самолета, компоновка крыла 6
3. Назначение эксплуатационной перегрузки и коэффициента безопасности 7
4. Определение нагрузок, действующих на крыло 8
4.1. Определение аэродинамических нагрузок 9
4.2. Определение массовых и инерционных сил 12
4.2.1. Определение распределенных сил от собственного веса конструкции крыла 12
4.2.2. Определение распределенных массовых сил от веса баков с топливом 14
4.2.3. Построение эпюр от сосредоточенных сил 17
4.3 Вычисление моментов, действующих относительно условной оси 20
4.3.1 Определение Mz услаэр от аэродинамических сил 20
4.3.2. Определение Mz усл от распределенных массовых сил крыла (Mz услкр и Mz услтопл) 22
4.3.3 Определение Mz усл от сосредоточенных сил 24
4.4 Определение расчетных значений Mизг и Mкр для заданного сечения крыла 26
5. Выбор конструктивно-силовой схемы крыла, подбор параметров расчетного сечения 28
5.1 Выбор конструктивно-силовой схемы крыла 28
5.2 Выбор профиля расчетного сечения крыла 30
5.3 Подбор параметров сечения (ориентировочный расчет) 31
5.3.1 Определение нормальных усилий, действующих на панели крыла 31
5.3.2. Определение толщины обшивки 32
5.3.3 Определение шага стрингеров и нервюр 33
5.3.4 Определение площади сечения стрингеров 35
5.3.5 Определение площади сечения лонжеронов 35
5.3.6 Определение толщины стенок лонжеронов 37
6. Расчет сечения крыла на изгиб 39
6.1 Порядок расчета первого приближения 39
6.2 Определение критических напряжений стрингеров 41
7. Расчет сечения крыла на сдвиг 45
7.1 Порядок расчета 45
8. Расчет сечения крыла на кручение 49
8.1 Определение положения центра жесткости сечения крыла 49
8.2 Определение потока касательных усилий от кручения 50
9. Проверка обшивки и стенок лонжеронов на прочность и устойчивость 52
Заключение 55
Приложение А 56
Список использованных источников 58