Grinzile utilizate în construcția de aeronave, trebuie să îndeplinească cerințele specificate de rezistență și rigiditate la cea mai mică greutate. Structura aeronavei fasciculului de îndoire schimb de lucru și compresiune (sau intindere) simultan. Prin urmare, ar trebui să alegeți forma secțiunii transversale a grinzilor, astfel încât cea mai mare parte a masei de material este situat cât mai departe posibil de axa neutră.
Grinzile pot fi continuu (monolit) sau compozit. Proces continuu laminate grinzi produc (a)
în cazul în care secțiunea transversală este constantă de-a lungul lungimii grinzii, sau metoda de forjare la cald (b), în cazul în care forma și dimensiunile secțiunii variază. grinzi compozite colectate din elemente, zone, pereți și lonjeroane individuale, îmbinate între ele prin nituri, bolțuri, sudură sau adeziv. Distinge grinzi cu unul sau doi pereți. Centura Grinzile cu pereți simple superioare și inferioare sunt, în general, T-secțiune, astfel încât aceste grinzi sunt numite grinzi cu flanșă.
Curele grinzi mai puțin încărcate pot fi în formă de piese care formează peretele unei grinzi în formă de canal.
Grinzi sectiune canal folosit uneori din motive tehnologice, ca aripa de blocare și pereții ampenaj atunci când, pentru a permite nituire deschise.
O formă cu pereți dubli la forma secțiunii transversale grindă și sunt numite în buclă închisă sub formă de cutie.
De obicei caseta de grinzi au o curea jgheab (a), cu toate că grinda cunoscută cu centuri de secțiune tubulare rotunde sau tuburi ovale (b). APLICARE tuburi ovale elimină zonele de material la o distanță mai mare față de axa neutră decât tuburile rotunde. Datorită acestui fapt se poate reduce centurile de grosime și greutate menținând în același timp rezistența cuplului necesar. Acest lucru este important în aceste cazuri, înălțimea de natura omniprezentă a fasciculului este limitat, cum ar fi înălțimea Spar a aripii sau ampenaj delimitate cerințele aerodinamice.
În practică, lonjeroane aeronave metalice întâlnit sub formă de grinzi cutie, cu toate acestea, se remarcă faptul că această formă tipică este o secțiune transversală pentru scondrilor de lemn (c). Poate fi de așteptat să se întoarcă la grinzile de cutie în aplicarea materialelor plastice în aeronave și delta-lemn.
Când îndoire grindă în centuri cu priemuschestvenno tensiuni normale de compresiune și de tensiune prin acțiunea momentului de încovoiere în pereți - tensiunile de forfecare priemuschestvenno (forfecare) acțiunea forțelor de forfecare. Suporturi sunt încărcate pe pierderea stabilității peretelui, creșterea capacității portante a peretelui și curelele. Suporturi sunt împărțite în secțiuni scurte ale centurii, reducând astfel tensiunile de încovoiere în curelele care rezultă din pierderea stabilității peretelui. Pe lângă cremaliera este împărțit la peretele celular, deci, creșterea tensiunii de forfecare critică la perete.
Rezultă din cele de mai sus rezultă că, în funcție de forma secțiunii transversale pot distinge următoarele tipuri principale de grinzi: I-beam, fier canal și cutie.
grinzi de fier canal sunt utilizate pentru structuri ușor încărcate de lucru în flexiune, cum ar fi nervuri sau aripi și coadă scondrii Pene avioane mici sau planoare.
Grinzi sunt folosite mai frecvent, deoarece datorită simetriei ei rezistă mai bine jgheab (cu suprafața secțiunii transversale egală) îndoire.
grinzi Box sunt utilizate pentru structuri extrem de stresate, cum ar fi coaste întărite, lonjeroanelor pene și brațe coadă besfyuzelyazhnyh de aeronave. Mai mult decât atât, având în comparație cu I-grinzi si canal de fier mai mare rigiditate la torsiune grinzi cutie pot fi utilizate în construcții care lucrează în torsiune.
Cu toate acestea, trebuie amintit faptul că grinzile metalice nituite în formă de cutie sunt incomod pentru a produce. Pentru asamblarea lor și pentru aderarea acestora la alte elemente de construcție (de exemplu coaste perete) trebuie să fie prevăzute în pereții deschiderilor tehnologice a fluxului luminos pentru acces la locurile de nituire. Asamblare grinzi cutie din lemn sau din material plastic de metal mult mai ușor, deoarece pereții de conectare cu curele și cu lonjeroane interne poate fi efectuată cu adeziv.
pereți de stabilitate tokih
In design modern aeronave, grinzi cu pereți subțiri sunt utilizate pe scară largă, în care materialul în vrac este la o distanță maximă față de axa neutră. Din foi subțiri fabricate ca baticuri, coaste, partiții. Pereții subțiri forțând proiectantul să acorde atenția necesară pentru a îmbunătăți stabilitatea lor sub forfecare și compresiune. Următoarele măsuri structurale și tehnologice sunt utilizate în acest scop:
Gaurire si bordurată rigidizare tampoane ambutisate fără a forma găuri. În același scop este servit riftovka reprezentând ondulație (singur) planul peretelui curbura.
La fel ca Întărește profilul riftovka crește rigiditatea peretelui în direcția val rezultantă, dar este mai slab profil, deși tehnologic mai ușor. Riftovka utilizate în structuri ușoare pereți lonjeroane, nervuri, grinzi, scaune, clinilor și altele asemenea.
Sertizare, conferind peretelui unei forme ondulate.
Astfel de onduleuri funcționează bine la compresie sau tracțiune forță P de-a lungul generatoarei onduleu și momentul incovoietor M, dar nu poate funcționa în forță de compresie P „(sau întindere) îndreptate în mod normal la ondularea și formarea punctului de îndoire M“. Onduleuri utilizat pentru armarea și pereți netezi pielea aripa Spar, coadă, fuselajul, podele de aeronave.
Îmbinarea profilelor cu pereți subțiri care măresc rezistența și stabilitatea în planul peretelui și într-o direcție normală la suprafața sa. Următoarea diagramă prezintă adâncitura tăiate în profilele de carcasa.
Această margine compensează atenuarea provocată de prezența crestătură. Deoarece profilul grosimii peretelui poate fi mai mare decât grosimea foii, rezistența și rigiditatea în acest caz, poate fi mult mai mare decât în cazul bordurare.
Următoarea diagramă arată întăriri nasuschey piele aripă, fuselaj sau coada profile nituite.
În acest caz, profilurile crește tensiunea de forfecare critică și placarea de compresie și se împreună cu pielea sunt implicate in perceptia de stres.
Când îndoire grinzi subțiri de perete primul forfecare de lucru fără flambaj, și apoi cu sarcină crescătoare se produce la flambaj forfecare și experiența arată că undele sunt formate pe diagonală, indicând apariția câmpului de stres în peretele diagonală. coame Wave îndreptate spre axa longitudinală a grinzii, la un unghi aproape de 45 de grade. În pereți subțiri acolo val până când nu există tensiune corespunzătoare limitei de elasticitate și dispar după o sarcină este îndepărtată fără a provoca deformări permanente. Prin urmare, apariția unor astfel de unde nu este periculos pentru proiectarea de grinzi cu pereți subțiri.
Sursa: A.L.Gimmelfarb „Bazele de proiectare in aeronave“