Курсовая работа - Расчет на прочность крыла среднемагистрального самолёта

В ходе курсового проекта будут рассмотрены следующих задач:
1) выбор прототипа самолета по его характеристикам;
2) определение массовых и геометрических характеристик самолета, необходимых для расчета нагрузок, по выбранному прототипу, компоновка крыла;
3) назначение эксплуатационной перегрузки и коэффициента безопасности для заданного расчетного случая;
4) определение нагрузок, действующих на крыло при выполнении самолетом заданного маневра, построение эпюр;
5) выбор типа конструктивно-силовой схемы крыла и подбор параметров сечения;
6) расчет сечения крыла на изгиб;
7) расчет сечения крыла на сдвиг;
8) расчет сечения крыла на кручение;
9) проверка обшивки крыла и стенок лонжерона на прочность и устойчивость.

Оглавление
Введение 4
1. Выбор прототипа самолета по его характеристикам 6
2. Установление массовых и геометрических характеристик самолета, компоновка крыла 11
3. Назначение эксплуатационной перегрузки и коэффициента безопасности 12
4. Определение нагрузок, действующих на крыло 13
4.1. Определение аэродинамических нагрузок 14
4.2. Определение массовых и инерционных сил 17
4.2.1. Определение распределенных сил от собственного веса конструкции крыла 17
4.2.2. Определение распределенных массовых сил от веса баков с топливом 19
4.2.3. Построение эпюр от сосредоточенных сил 22
4.3 Вычисление моментов, действующих относительно условной оси 25
4.3.1 Определение Mz услаэр от аэродинамических сил 25
4.3.2. Определение Mz усл от распределенных массовых сил крыла (Mz услкр и Mz услтопл) 27
4.3.3 Определение Mz усл от сосредоточенных сил 29
4.4 Определение расчетных значений Mизг и Mкр для заданного сечения крыла 31
5. Выбор конструктивно-силовой схемы крыла, подбор параметров расчетного сечения 33
5.1 Выбор конструктивно-силовой схемы крыла 33
5.2 Выбор профиля расчетного сечения крыла 35
5.3 Подбор параметров сечения (ориентировочный расчет) 36
5.3.1 Определение нормальных усилий, действующих на панели крыла 36
5.3.2. Определение толщины обшивки 38
5.3.3 Определение шага стрингеров и нервюр 38
5.3.4 Определение площади сечения стрингеров 40
5.3.5 Определение площади сечения лонжеронов 41
5.3.6 Определение толщины стенок лонжеронов 42
6. Расчет сечения крыла на изгиб 44
6.1 Порядок расчета первого приближения 44
6.2 Определение критических напряжений стрингеров 46
7. Расчет сечения крыла на сдвиг 50
7.1 Порядок расчета 50
8. Расчет сечения крыла на кручение 54
8.1 Определение положения центра жесткости сечения крыла 54
8.2 Определение потока касательных усилий от кручения 55
9. Проверка обшивки и стенок лонжеронов на прочность и устойчивость 57
Заключение 60
Приложение А 61
Список использованных источников 70

Лётно-технические характеристики:

По геометрическим и массовым характеристикам самолета определяется его прототип: Ил-96
Скоростной пассажирский реактивный самолет Ил-96 предназ¬начен для эксплуатации на авиалиниях средней и большой протяженности от 2000 до 5000 км с коммерческой загрузкой до 42000 кг на крейсерской скорости 850-900 км/ч. Максимальная крейсерская скорость на высоте 11000 м при MCA 930 км/ч.
Самолет Ил-96 представляет собой свободнонесущий моноплан цельнометаллической конструкции с низкорасположенным стреловидным крылом, четырьмя турбовентиляторными двигателями, однокилевым хвостовым стреловидный оперением.
Особенностью конструктивной схемы самолета является установка двигателей на пилонах под крылом.

Заключение
В данном курсовом проекте было рассчитано крыло пассажирского самолёта средней дальности полета.
Были получены значения нагрузок, действующих на крыло, изгибающих моментов относительно условной оси. Выбрана конструктивно-силовая схема крыла - кессонное (с двумя лонжеронами).
В данной работе были выбраны параметры обшивки, стингеров, лонжеронов по расчётной площади в растянутой и сжатой зонах. Количество стрингеров в сжатой панели – 100, в растянутой – 80. В результате расчёта сечения крыла на изгиб было выявлено, что напряжение стрингеров в сжатой панели и растянутой не превышает напряжение общей потери устойчивости. Были проведены расчёты сечения крыла на сдвиг и кручение.
Проверка обшивки и стенок лонжеронов на прочность и устойчивость показала, что условия прочности выполняются.