Курсовая работа по курсу «Строительная механика летательных аппаратов» Расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым контуром поперечного сечения Расчёт оболочки вращения по безмоментной теории

Министерство образования Российской Федерации
Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С. П. Королёва

Кафедра Прочности ЛА

Курсовая работа по курсу «Строительная механика летательных аппаратов» Расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым контуром поперечного сечения Расчёт оболочки вращения по безмоментной теории

Выполнил: студент группы 1408
Панков А. А.
Руководитель: Хивинцев А. В.

Самара 2002

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка 21 страница, 11 рисунков.

 

ТОНКОСТЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ, ОДНОЗАМКНУТЫЙ КОНТУР, ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ, ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ, МОМЕНТ ИНЕРЦИИ СЕЧЕНИЯ, НОРМАЬЛНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОГОННЫЕ КАСАТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ, СТАТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ, ОБОЛОЧКА ВРАЩЕНИЯ, БЕЗМОМЕНТНАЯ ТЕОРИЯ, НОРМАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ, МЕРИДИАНАЛЬНЫЕ УСИЛИЯ, ОКРУЖНЫЕ УСИЛИЯ.

 

В первой части производится расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым контуром поперечного сечения. Определяется положение центра тяжести сечения, момент инерции, нормальные напряжения в поясах и обшивке при изгибе конструкции. Выводится закон изменения статического момента по контуру разомкнутого сечения. Рассчитываются погонные касательные силы.

Во второй части производится расчёт оболочки вращения по безмоментной теории, а именно, определяется закон изменения нормального давления вдоль образующей составной оболочки, рассчитываются меридиональные и окружные усилия в оболочке по безмоментной теории, определяются максимальные значения окружных и меридианальных напряжений во всех частях составной оболочки.

ЗАДАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 6

Часть I Расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым контуром поперечного сечения 7

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СЕЧЕНИЯ.. 7

2. РАСЧЁТ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ СЕЧЕНИЯ.. 8

3. РАСЧЁТ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОЯСАХ И ОБШИВКЕ ПРИ ИЗГИБЕ КОНСТРУКЦИИ.. 9

4. РАСЧЁТ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ В СЕЧЕНИИ КОНСТРУКЦИИ.. 10

4.1 ВЫВОД ЗАКОНА ИЗМЕНЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ПО КОНТУРУ РАЗОМКНУТОГО СЕЧЕНИЯ.. 10

4.2 РАСЧЁТ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ Т* ДЛЯ РАЗОМКНУТОГО СЕЧЕНИЯ 11

4.3 ПРОВЕРКА РАВЕНСТВА РАВНОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ УСИЛИЙ ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩЕЙ СИЛЕ.. 12

4.4 РАСЧЁТ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ 13

4.5 РАСЧЁТ СУММАРНЫХ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ.. 13

Часть II Расчёт оболочек вращения по безмоментной теории. 15

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНА ИЗМЕНЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВДОЛЬ ОБРАЗУЮЩЕЙ ОБОЛОЧКИ.. 15

2. РАСЧЁТ МЕРИДИОНАЛЬНЫХ И ОКРУЖНЫХ ПОГОННЫХ УСИЛИЙ В ОБОЛОЧКЕ ПО БЕЗМОМЕНТНОЙ ТЕОРИИ.. 16

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОКРУЖНЫХ И МЕРИДИОНАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ВО ВСЕХ ЧАСТЯХ СОСТАВНОЙ
ОБОЛОЧКИ.. 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 20

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 21

 

ВВЕДЕНИЕ

 

На практике широко используются разного рода тонкостенные конструкции, будь то замкнутый контур подкреплённые рёбрами жёсткости или оболочки вращения представленные различного рода баками, работающими в самых разнообразных условиях. В связи с этим необходимо чётко представлять возможности конструкции, для чего производится ряд расчётов, направленных на определение их характеристик.

В нашем случае рассматриваются два варианта конструкций: однозамкнутый контур, подкреплённый пятью рёбрами жёсткости и бак состоящий из двух полостей: сферической, наполовину заполненной жидкостью под давлением наддува, и конической, заполненной газом под определённым давлением.

 

 

Часть I Расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым контуром поперечного сечения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ СЕЧЕНИЯ

Определим редукционные коэффициенты:

РАСЧЁТ МОМЕНТА ИНЕРЦИИ СЕЧЕНИЯ

РАСЧЁТ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОЯСАХ И ОБШИВКЕ ПРИ ИЗГИБЕ КОНСТРУКЦИИ

РАСЧЁТ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ В СЕЧЕНИИ КОНСТРУКЦИИ

 

 

ВЫВОД ЗАКОНА ИЗМЕНЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА ПО КОНТУРУ РАЗОМКНУТОГО СЕЧЕНИЯ

РАСЧЁТ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ Т* ДЛЯ РАЗОМКНУТОГО СЕЧЕНИЯ

ПРОВЕРКА РАВЕНСТВА РАВНОДЕЙСТВУЮЩЕЙ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ УСИЛИЙ ПЕРЕРЕЗЫВАЮЩЕЙ СИЛЕ

РАСЧЁТ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ

Так как полюс лежит на оси симметрии то . Найдём удвоенную площадь фигуры…

РАСЧЁТ СУММАРНЫХ ПОГОННЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ СИЛ

Проведём расчёт погонных касательных сил , и построим их эпюру

Часть II Расчёт оболочек вращения по безмоментной теории

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНА ИЗМЕНЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ВДОЛЬ ОБРАЗУЮЩЕЙ ОБОЛОЧКИ

Оболочкой называется тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми мало по сравнению с прочими размерами тела.…

РАСЧЁТ МЕРИДИОНАЛЬНЫХ И ОКРУЖНЫХ ПОГОННЫХ УСИЛИЙ В ОБОЛОЧКЕ ПО БЕЗМОМЕНТНОЙ ТЕОРИИ

Рассмотрим участок

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОКРУЖНЫХ И МЕРИДИОНАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ВО ВСЕХ ЧАСТЯХ СОСТАВНОЙ ОБОЛОЧКИ

где - толщина стенки Участок

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсовой работы выполнены освещены следующие этапы. В первой части произведён расчёт тонкостенной конструкции с однозамкнутым… Во второй части произведён расчёт оболочки вращения по безмоментной теории, а…  

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Зацепина М.В. Балочная теория расчёта тонкостенных конструкций. Самара, СГАУ, 1993. – 46с. 2. Зацепина М.В. Савельев Л.М. Расчёт пластин и безмоментных оболочек:… 3. Леонов В.И. Строительная механика элементов конструкций летательных аппаратов в виде оболочек вращения. Учебное…