Метод расчета напряженного состояния крыла для циклограмм нагружения на основе интегральных силовых факторов и конечно-элементного анализа

Abstract

При оценке прочности и ресурса авиационной техники возникает необходимость в многократных расчетах напряженно-деформированного состояния конструкций при различных условиях эксплуатации. Предложен метод расчета общего напряженного состояния крыла на основе принципа суперпозиции, интегральных силовых факторов и конечно-элементного анализа. Вместо проведения сотен расчетов напряженно-деформированного состояния конструкции методом конечных элементов (МКЭ) необходимо выполнить только два, которые восстанавливают напряжения при действии единичных нагрузок. Компоненты общего напряженного состояния для произвольной точки циклограммы нагружения можно определить как суперпозицию единичных напряжений умноженных на соответствующие значения силовых факторов в сечении крыла большого удлинения. На примере крыла транспортного самолета выполнено сопоставление напряжений, полученных по предложенному методу и МКЭ. Получено хорошее согласование данных.

При оцінці міцності та ресурсу авіаційної техніки виникає потреба у багаторазових розрахунках напружено-деформованого стану конструкцій за різних умов експлуатації. Запропоновано метод розрахунку загального напруженого стану крила на основі принципу суперпозиції, інтегральних силових факторів та кінцево-елементного аналізу. Замість проведення сотень розрахунків напружено-деформованого стану конструкції методом кінцевих елементів (МКЕ) необхідно виконати лише два, які відновлюють напруги при дії одиничних навантажень. Компоненти загального напруженого стану для довільної точки циклограми навантаження можна визначити як суперпозицію поодиноких напруг, помножених на відповідні значення силових факторів у перерізі крила великого подовження. На прикладі крила транспортного літака виконано зіставлення напруги, отриманої за запропонованим методом і МКЕ. Отримано гарне узгодження даних.