Re: Вопрос по варианту крыла из пенополистирола.

[vld5]

аон2008
На WD2  крылья двухлонжеронные. По отдельности на кручение не работают. Работает целиком вся бипланная коробка. Поэтому не забудьте поставить косые нервюры от корня до стоек.
На таком самолете мы ставили пенопластовые нервюры но наклеивали на них полочки сосна 3*10мм.
Лобик обшили ПСБ пенопластом  и обтянули 0.1 мм стеклотканью(электроизоляционной).
Все работало пока не столкнулось с землей.

 

[KAA]

@ Айдар
По-моему, твой расчёт был неверен,хотя я и не понял некоторые моменты.
По условиям ТС, нагрузка сдаётся с обшивки на лонжерон непрерывно по длине, а ты рассмотрел случай как бы корневой заделки? 
Т.е. потолочки может и хватить?

На WD2крылья двухлонжеронные. По отдельности на кручение не работают. Работает целиком вся бипланная коробка. Поэтому не забудьте поставить косые нервюры от корня до стоек.

Вот именно, лучше не изобретать!

 

[Айдар]

Крутящий момент растет от конца к корню. Я привел расчет для корневого сечения.  Конечно, до какого-то места хватит и потолочки. А дальше? Кроме  того, как я уже писал, я не учел сдвиг от изгибающего момента. Поэтому к чему делать такой переклей? Если можно сделать все то же самое, из той же потолочки, но обеспечив приклейку обшивки непосредственно к каркасу? Технологически это ничуть не сложнее. Зато прочнее и надежнее при той же массе. Тут еще вопрос в другом. Мне не нравится сама идея Аона2008 о лонжероне, воспринимающем кручение. Получается перебор с массой и выигрыш от использования бязи и потолочки будет сведена к нулю.

 

[KAA]

Крутящий момент растёт на лонжероне, и в корневой заделке он тот, который ты указал. Но по-моему, он сдаётся на каждом межнервюрном промежутке на лонжерон. Т.е. в обшивке сдвиговые напряжения не нарастают. В корне, они конечно больше,чем на конце.
Это моё видение расчётной схемы.
Изготовление по твоей схеме,сложнее лишь выравниванием перехода между обшивками и лонжероном. Обтяжка сплошным листом, даст гладкую поверхность. Правда непонятна ситуация с передней кромкой!

 

[Айдар]

Как раз нарастают. Представь себе носок по всему размаху, на который, грубо говоря, с каким-то шагом действует одинаковый i-й крутящий моментик. На первый с конца участок действует один моментик, на следующий - свой плюс тот, что с первого, и т.д. Корневой собирает уже все эти локальные моменты. Так интегрировали табличным методом распределённую по размаху нагрузку. Как пример - крыло Кри-кри, в котором ближе к к корню шаг нервюр становится чаще, т.к. толщина обшивки постоянная, а момент растет. Таким образом избегая местной потери устойчивости обшивки.

 

[Fahnenjunker]

Добрый день. Уважаемый  Fahnenjunker, я, если честно, так и не понял, что именно Вы посчитали. Если нетрудно, поясните.
Я же пока поясню свои мысли.
Исходные данные, которые озвучил Аон2008 таковы - деревянный лонжерон, воспринимающий изгиб и кручение. Значит можно предположить, что он имеет коробчатое сечение.
Теперь перейдем к Вашим исходным данным для расчета. Расчетная нагрузка на один план - 360 кг. Отсюда на полукрыло имеем расчетную нагрузку 180 кг. Хорда - 800 мм. Для расчетного случая В для профиля, например, Р-II-12 имеем центр давления (ЦД) 0,55 хорды. Т.е. 440 мм. Лонжерон, в общем случае, расположен на 0,25b = 200мм, т.е. месте максимальной толщины профиля. Центр жесткости (ЦЖ) в однолонжеронном крыле примерно совпадает с положением лонжерона. Плечо нагрузки (расстояние между ЦД и ЦЖ) составит 440-200= 240 мм. Тогда максимальный крутящий момент составит Мкр=180кг х 24см= 4320 кг•см.
Площадь замкнутого контура обшивки до координаты 0,25b для того же профиля будет F ~ 160 кв.см. Отсюда погонные касательные усилия в замкнутом контуре составят q=Mкр/(2F)=4320/(2*160)=13.5 кг/см. Если предположить, что лонжерон имеет квадратное сечение (из условия, что он воспринимает кручение), то высота его и ширина будут для указанного профиля 0,12х800=96 мм. Минус 2 толщины потолочки (на глаз) 5мм - останется 86 мм. По этой длине клея нагрузка будет передаваться с обшивки на лонжерон через пенопласт. При этом касательные усилия составят: t= 13,5кг•см / 8,6см = 1,57 кг/кв.см.
В реальности общее касательное напряжение будет больше, т.к. я не учел напряжение от изгиба.

Теперь перейдем к пенополистиролу, из которого сделана «потолочка». Данных по допускаемым напряжениям сдвига по нему я не нашел. Но как-то раз я провел несколько замеров по сдвигу именно для потолочки. Клеил ее «потолочным» клеем, т.е. «Титаном». Во всех трех случаях разрушение происходило по границе «потолочки» с клеем, с частичным разрушением пенополистирола.  При этом усилие сдвига составило в среднем 0,8 кг/кв.см.

Цифры говорят сами за себя. Действующее напряжение в два раза больше разрушающего.

Расчетные случаи нагружения крыла
Случай в
(малые углы атаки, большие скорости, отклоненные элероны)


Коэффициент эксплуатационной перегрузки
nmax=+2(не более)

Коэффициент безопасности:
f=1.5

Средняя погонная разрушающая нагрузка на крыло:
qср=46 кг/м

Расстрояние от носика профиля до равнодействующей аэродинамических сил при укле атаки 0 град(хотя градуса 3-4 надо брать, там вообще 0.5b):
a=0.4b= 0.32 м

Погонный крутящий момент:
mкр= qср (а-хцж)= 46 *(0.32-0.15)=7.8 кгм/м

Крутящий момент у корня крыла:
Мкр= mкр х Lкр/2 = 20.3кгм у корня


q=Mкр/(2F)=20.3/(2*0.016)=63.4 кг/м или 0.064 кг/мм.

 

[vld5]

Напомню обсуждающим.Может не заметили. Человек делает растяжечно-стоечный биплан , а не свободнонесущий моноплан. В корне , как раз нагрузок мало. У WD2 деревянный брусок , выполняющий роль лонжерона просто втыкается в паз в фюзеляже на несколько сантиметров.

 

[Айдар]

Уважаемый  vld5, посмотрите в начало ветки. Человек не делает растяжечно-стоечный биплан. а проектирует крыло с лонжероном, воспринимающим изгиб и Кручение одновременно! И мы именно это и обсуждаем. Хотя, если честно, это все начинает надоедать. Искусство ради искусства, так сказать... Лучше бы было потраченное время и эмоции потратить на реальную работу...

 

[vld5]

цитата
Планируется легкий прогулочный самолет-биплан типа WD-II...
А как там работает крыло, похоже, он слабо представляет, поэтому начал путать.

 

[Айдар]

Да. В том-то и дело. Путать. А я лишь попытался просчитать  конкретно озвученные пожелания...

 

[Айдар]

Для Fahnenjunker:

Давайте, во-первых определимся, по какой методе мы определяем нагрузки.
Я ориентируюсь на Нормы прочности спортивных планеров (издательство МАП СССР, СибНИА 1968г). Для случая В, в отличие от Ваших выкладок, f=2 (см стр.10). Перегрузку Вы определили правильно - 0,5nэmax~2.
Каким образом Вы получили среднюю погонную разрушающую нагрузку на крыло qср=46 кг/м непонятно. Ведь Вы же сами определяли расчетную нагрузку на один план 360 кг. При размахе 5,2 м получается q=69 кг/м.
Далее, Вы определяете ЦД в 0,4b (хотя тут же, чуть выше, пишете, что она составляет 0,5b). Как это? Определитесь уж как-нибудь.
В самом же деле согласно норм прочности координата Xд определяется по методике, изложенной в указанном выше документе в параграфе 30 (стр.24) и составляет для рассчитанного мною профиля Р-II-12 0.556b. Центр жесткости Вы выбрали 0,15b ничем не обосновав. На самом деле он ( в Вашу пользу), будет находиться в районе 0,25b. т.е в районе максимальной высоты обычного профиля. Таким образом плечо погонной нагрузки составит ~0,24м. Соответственно  Мкр.маx= 180х0,24=43,2 кг·м=4320 кг·см. Дальше смотрите уже по приведенному выше тексту - повторяться уже хочу.
Вообще, создается впечатление, что мы с Вами решили во чтобы то ни стало отстоять свою точку зрения. Мне это не интересно. Отнимает время. Я привел свои расчеты и привел ( в отличие от Вас) источники, согласно которым они произведены. Дальше автор ветки должен уже сам принять свое решение.

 

[Fahnenjunker]

Каким образом Вы получили среднюю погонную разрушающую нагрузку на крыло qср=46 кг/м непонятно. Ведь Вы же сами определяли расчетную нагрузку на один план 360 кг. При размахе 5,2 м получается q=69 кг/м.

(160кгх2nэmax х1.5f/5.2м)/2=46

Для случая В, в отличие от Ваших выкладок, f=2 (см стр.10).

а я вот 1.5 запас взял

В самом же деле согласно норм прочности координата Xд определяется по методике, изложенной в указанном выше документе в параграфе 30 (стр.24) и составляет для рассчитанного мною профиля Р-II-12 0.556b.

ЦД считается однозначно: Cm/Су, будьте любезны предоставить цифры

Центр жесткости Вы выбрали 0,15b ничем не обосновав. На самом деле он ( в Вашу пользу), будет находиться в районе 0,25b. т.е в районе максимальной высоты обычного профиля

По вашему на кручение только лонжерон работает? Зачем тогда контур создавать?

Вообще, создается впечатление, что мы с Вами решили во чтобы то ни стало отстоять свою точку зрения. Мне это не интересно. Отнимает время

мне вообще монопесуален этот пенокрыл. Кстати, не могли вы мне помочь расичитать бипланную коробку?

 

[vld5]

Там длина консоли крыла примерно равна хорде. И там идет два лонжерона.
Там главная задача обшивки , чтоб не сорвало набегающим потоком.

 

[Айдар]

Для Fahnenjunker:
Мне было бы это интересно, т.к. я сам строю биплан. Только со временем очень напряжно... Более того я сейчас углубился в методику расчета биплана (по книжкам 30-х годов) и понял, что я многого еще не понимаю, поэтому боюсь неправильно его Вам рассчитать. Давайте договоримся, что как только я почувствую себя уверенно в этом вопросе и буду иметь свободное время, мы спишемся и я постараюсь помочь, хорошо?

 

[Fahnenjunker]

хорошо

 

[boris1]

Для Fahnenjunker:
Мне было бы это интересно, т.к. я сам строю биплан. Только со временем очень напряжно... Более того я сейчас углубился в методику расчета биплана (по книжкам 30-х годов) и понял, что я многого еще не понимаю, поэтому боюсь неправильно его Вам рассчитать. Давайте договоримся, что как только я почувствую себя уверенно в этом вопросе и буду иметь свободное время, мы спишемся и я постараюсь помочь, хорошо?

Скорейших успехов в этом благородном деле! Мне бы тоже хотелось упасть на хвост. Хотелось бы проверить свои расчеты. Если не против, спишемся?

 

[maksim83]

Господа вечер добрый!!!!
Если уже планируете использовать пенопалст, то берите пенопласт типа HEREX 85плотности 3-5мм толщиной или  DIVINISЕL 65плотности 3-5мм толщиной, они гигроскопичны и не бояться растворителей, бензина. (химо-бензостойкий).
С УВ. Максим.

 

[Айдар]

Да, это хороший пенопласт. Просто речь тут о потолочке шла, поэтому и спор возник. Divinisel по прочности проходит.
Для БП:
Я совсем не дока в расчетах биплана. Посчитал свой. А для обеспечения продольной устойчивости использовал статистику. Но не так давно решил расчетом себя проверить и полез в литературу конца 30-х годов, когда, уверен, наука аэродинамического расчета бипланов достигла своего апогея. Как выяснилось, вопрос куда глубже, чем его освещают в современных книжках. Надеюсь разобраться в нем. Тогда уже и Вам постараюсь помочь.

 

[piton3217]

Всем желаю здравия!!! Буду очень признателен если возьмете в свою компанию, тоже нуждаюсь в дельном совете относительно бипланой коробки!!!

 

[Aвиастиль]

На потолочную плитку плохо клеится стеклопластик – проверено.  Она чем-то покрыта, даже пробовали делать проколы.