Проверка фюзеляжа на кручение.

[alex-vld]

Помогите разобраться с крутящим моментом фюзеляжа.

А точнее с проверкой готовой конструкции на прочность в реальности.

По расчетам из Кондратьева, получается ~160 кгм,

Что дает эта цифра на практике? Как ее применить при испытании?  Как убедится в достаточной прочности хвостовой балки именно на скручивание?
Правильно ли я понимаю, что конструкция должа выдерживать груз весом 160 кг подвешенный за один край ГО на растоянии 1 метр от оси балки??  Или я чего то не понимаю 🙁

 

[Айдар]

Здравствуйте!
Вам нужно создать этот момент нагружением хвостового оперения. Если у Вас- есть значение кр.момента, то, может быть, есть и нагрузка на оперение? Тогда ее необходимо несимметрично распределить на ГО и Вы получите крутящий момент. Степень несимметричности я сейчас не вспомню без литературы. Но она есть в нормах прочности. Очень важно выяснить, какое именно значение Мкр у Вас - расчетное или эксплуатационое. Если эксплуатационное, то можно смело нагружать. Если расчетное -то необходимо уменьшить его на коэффициент безопасности (опять же надо литературу посмотреть, либо 1,5, либо 2)

 

[Айдар]

Вот выдержка из JAR-VLA по поводу несимметричного нагружения ГО. Исходя из этого Вы можете рассчитать нагрузку так, чтобы обеспечить требуемый крутящий момент.

 

[Айдар]

Коэффициент безопасности по JAR-VLA - f=1.5

 

[alex-vld]

Здравствуйте!
Вам нужно создать этот момент нагружением хвостового оперения. Если у Вас- есть значение кр.момента, то, может быть, есть и нагрузка на оперение? Тогда ее необходимо несимметрично распределить на ГО и Вы получите крутящий момент. Степень несимметричности я сейчас не вспомню без литературы. Но она есть в нормах прочности. Очень важно выяснить, какое именно значение Мкр у Вас - расчетное или эксплуатационое. Если эксплуатационное, то можно смело нагружать. Если расчетное -то необходимо уменьшить его на коэффициент безопасности (опять же надо литературу посмотреть, либо 1,5, либо 2)

Так а нагружать то как ? Так как я и полагаю, на один край ГО груз подвесить? Отступив метр от фюзеляжа? Просто физически 160 кг на метровом рычаге это весьма значительное усилие! Я много смотрю всяких разных самолетиков с трубой в качестве хвостовой балки, с трудом верится, что там такие величины присутствуют...  Вот и засомневался.

Сейчас у меня сварена ферма(рама) треугольного сечения, в горизонтальном и вертикальном направлениях, легко выдерживающая расчетные нагрузки, а вот по поводу скручивания вопрос открытый.

 

[Lapshin]

Просто физически 160 кг на метровом рычаге это весьма значительное усилие! Я много смотрю всяких разных самолетиков с трубой в качестве хвостовой балки, с трудом верится, что там такие величины присутствуют...  Вот и засомневался. 

Строить самолеты на основе веры - неблагодарное занятие: есть методики определения нагрузок, расчета на прочность и пр. - иначе, неизбежно, в большинстве мест получится неоправданный запас, тогда, как некоторые места не смогут держать и половины потребной нагрузки.
Леха (магнум) привел отправную точку нагрузки на оперение - примерно в вес пустого самолета: для несимметричной нагрузки надо половину этой нагрузки приложить к одному перу (в центре его поверхности), а половину от половины - ко второму. И еще добавить момент от нагрузки на ВО - вот и выйдет максимальное кручение фюзеляжа.

 

[alex-vld]

Просто физически 160 кг на метровом рычаге это весьма значительное усилие! Я много смотрю всяких разных самолетиков с трубой в качестве хвостовой балки, с трудом верится, что там такие вели

Просто физически 160 кг на метровом рычаге это весьма значительное усилие! Я много смотрю всяких разных самолетиков с трубой в качестве хвостовой балки, с трудом верится, что там такие величины присутствуют...  Вот и засомневался. 

Строить самолеты на основе веры - неблагодарное занятие: есть методики определения нагрузок, расчета на прочность и пр. - иначе, неизбежно, в большинстве мест получится неоправданный запас, тогда, как некоторые места не смогут держать и половины потребной нагрузки.
Леха (магнум) привел отправную точку нагрузки на оперение - примерно в вес пустого самолета: для несимметричной нагрузки надо половину этой нагрузки приложить к одному перу (в центре его поверхности), а половину от половины - ко второму. И еще добавить момент от нагрузки на ВО - вот и выйдет максимальное кручение фюзеляжа.

чины присутствуют...  Вот и засомневался. 

Строить самолеты на основе веры - неблагодарное занятие: есть методики определения нагрузок, расчета на прочность и пр. - иначе, неизбежно, в большинстве мест получится неоправданный запас, тогда, как некоторые места не смогут держать и половины потребной нагрузки.
Леха (магнум) привел отправную точку нагрузки на оперение - примерно в вес пустого самолета: для несимметричной нагрузки надо половину этой нагрузки приложить к одному перу (в центре его поверхности), а половину от половины - ко второму. И еще добавить момент от нагрузки на ВО - вот и выйдет максимальное кручение фюзеляжа.

Вот именно, что веры в расчеты особо нет, пока мешков с цементом на плоскости не навалишь, спокойствия не будет.
Немного тяжелее, нескольколько лучше, чем немного не крепко 😉

 

[alex-vld]

Просто физически 160 кг на метровом рычаге это весьма значительное усилие! Я много смотрю всяких разных самолетиков с трубой в качестве хвостовой балки, с трудом верится, что там такие величины присутствуют...  Вот и засомневался. 

Строить самолеты на основе веры - неблагодарное занятие: есть методики определения нагрузок, расчета на прочность и пр. - иначе, неизбежно, в большинстве мест получится неоправданный запас, тогда, как некоторые места не смогут держать и половины потребной нагрузки.
Леха (магнум) привел отправную точку нагрузки на оперение - примерно в вес пустого самолета: для несимметричной нагрузки надо половину этой нагрузки приложить к одному перу (в центре его поверхности), а половину от половины - ко второму. И еще добавить момент от нагрузки на ВО - вот и выйдет максимальное кручение фюзеляжа.

Если вес пустого, то это на 25-35 % больше, чем в книжке Кондратьева, чем продиктованно такое увеличение ?

 

[alex-vld]

Ну снять половину груза с одной плоскости не сложно, как ВО отогнуть на расчетные 70 кг ? Есть идеи?

 

[Айдар]

70 кг на ВО создают также крутящий момент. Их можно учесть при создании момента на ГО. Просто перераспределить вес. Более того, я думаю в этих 160 кгм, о которых Вы писали , уже присутствует момент от ВО.

Если же есть сомнения о наличии такого момента, то нужно его проверить по нормам прочности.

 

[alex-vld]

70 кг на ВО создают также крутящий момент. Их можно учесть при создании момента на ГО. Просто перераспределить вес. Более того, я думаю в этих 160 кгм, о которых Вы писали , уже присутствует момент от ВО.

Если же есть сомнения о наличии такого момента, то нужно его проверить по нормам прочности. 

Конечно же включено, в книжке есть пункт, "расчет крутящего момента фюзеляжа, ну и расчеты... И результат...
вот эта цифра 160 кгм... Тут возникает вопрос, куда ее прикладывать для проверки, понятно, что нужно скручивать фюзеляж вдоль продольной оси проходящей через его центр,
При помощи метрового рычага+160кг на конце закрепленного за этот "центр" ... Тут еще больше вопросов, ось самолета=его длинне, в каждой ли точке этой оси должно соблюдаться это условие прочности в 160 кгм ???

 

[alex-vld]

Еще больше непоняток добавляют советы "профессиональных" участников, которые вобще расходятся с теорией, а именно неравномерное нагружение по варианту 1:1/2 на 100 % не даст того заявленного крутяшего момента, а именно

Нагрузка на ГО  для того самолета из книжки 160 кг/м , крутящий момент 150 с копейкаии..

Если уложить на ГО 160:80 , то соответственно и крутящего момента будет только 80... Или я вобще ничего не понимаю ?

 

[HAINOV]

Я думаю, нагрузть можно так.

Фюзеляж закрепить в центре тяжести от кручения, но чтоб хвост в вертикальном направлении имел свободу.
Под одну сторону ГО на плече метр поставить опору, на другую сторону на таком же плече положить груз 50 кг. Получим чистый крутящий момент от ГО 100 кг/м.
Добавить момент от ВО тоже просто. Так же на плече 1 метр крепим веревку, оттягиваем вбок динамометром или грузом через блок. Чтоб не вносить погрешности изгибом фюзеляжа, оттяжкой крепим хвост к стене.

 

[Айдар]

Alex, что это за самолет? Он описан в книге Кондратьева? Хочу посмотреть.

 

[alex-vld]

Alex, что это за самолет? Он описан в книге Кондратьева? Хочу посмотреть.

По сети ходит файлик расчет самолета "егорыч", там же ссылаются на кондратьева, но это то таки есть, выкладки такие же

Тут бралhttp://stepbystep.stroimsamolet.ru

 

[alex-vld]

вот этот расчет

 

[alex-vld]

Я думаю, нагрузть можно так.

Фюзеляж закрепить в центре тяжести от кручения, но чтоб хвост в вертикальном направлении имел свободу.
Под одну сторону ГО на плече метр поставить опору, на другую сторону на таком же плече положить груз 50 кг. Получим чистый крутящий момент от ГО 100 кг/м.
Добавить момент от ВО тоже просто. Так же на плече 1 метр крепим веревку, оттягиваем вбок динамометром или грузом через блок. Чтоб не вносить погрешности изгибом фюзеляжа, оттяжкой крепим хвост к стене. 

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8B

r=1m
F=160 kg
причем тут вторая половинка ГО ? или в физике есть еще какой то момент силы о котором я не подозреваю ??

 

[Айдар]

Интересно. почему в этом расчете крутящий момент от ГО берется от всей нагрузки от ГО, умноженной на плечо? Это неправильно. При симметричной нагрузке на каждую половину ГО действует нагрузка 166/2=83 кг. Моменты равны. При несимметричной нагрузке  на одну половину действует нагрузка 166/2=83 кг, равная (100-10(n-1))%=(100-10(4-1))=70% от 83кг, т.е. 58 кг. Тогда крутящий момент от ГО составит: 83·lго/4-58·lго/4=25·lго/4=25·2,68/4=16,75 кгм. Плюс момент от ВО 43,5 кгм. Всего: 60,25 кгм.
В этом расчете я принял эксплуатационную нагрузку n=4. Если у Вас другая - пересчитайте.
Уверен, что так должно быть на самом деле. Главное, чтобы значения Pго, Рво и их плечи были верными.

 

[alex-vld]

Интересно. почему в этом расчете крутящий момент от ГО берется от всей нагрузки от ГО, умноженной на плечо? Это неправильно. При симметричной нагрузке на каждую половину ГО действует нагрузка 166/2=83 кг. Моменты равны. При несимметричной нагрузке  на одну половину действует нагрузка 166/2=83 кг, равная (100-10(n-1))%=(100-10(4-1))=70% от 83кг, т.е. 58 кг. Тогда крутящий момент от ГО составит: 83·lго/4-58·lго/4=25·lго/4=25·2,68/4=16,75 кгм. Плюс момент от ВО 43,5 кгм. Всего: 60,25 кгм.
В этом расчете я принял эксплуатационную нагрузку n=4. Если у Вас другая - пересчитайте.
Уверен, что так должно быть на самом деле. Главное, чтобы значения Pго, Рво и их плечи были верными

Я за что купил, за то и продаю, картинка из книжки, ничего не придумываю...  60 кг значительно меньше 160...   Если есть возможность, укажите первоисточник приведеного Вами расчета.

 

[alex-vld]

И еще, эти 4g должны быть в металле без движений ? Или допускается упругая деформация? И в каких пределах ?