Панель фюзеляжа літака на основі вуглецевих компоцизійних матеріалів

1.

Панель фюзеляжа літака
на основі вуглецевих
компоцизійних матеріалів
ВИКОНАЛА:
СТУДЕНТКА ГР.АК-91
КУЗЬМІНА ДАР'Я
КЕРІВНИК ПРОЄКТУ:
АРХИПОВ ОЛЕКСАНДР
ГЕННАДІЙОВИЧ

2.

АНАЛІЗ АНАЛОГІВ
СТРИНГЕРНІ
І ГОФРОВІ
ПАНЕЛІ
БАГАТОШАРОВІ
ПАНЕЛІ ІЗ ГОФРОВИМ
НАПОВНЮВАЧЕМ
(ГОФРИ ПЕРЕТИНАЮТЬСЯ)
ФРЕЗЕРОВАНІ
ПАНЕЛІ
БАГАТОШАРОВІ
ПАНЕЛІ ІЗ ГОФРОВИМ
НАПОВНЮВАЧЕМ (ГОФРИ
РОЗТАШОВАНІ ПАРАЛЕЛЬНО)
КАТАНІ ПАНЕЛІ
СТІЛЬНИКОВІ
ПАНЕЛІ

3.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ
ЗАДАЧА ДАНОГО ДИПЛОМНОГО ПРОЄКТУ РОЗРОБИТИ ПАНЕЛЬ ІЗ КМ НА ОСНОВІ
ВУГЛЕЦЕВИХ МАТЕРІАЛІВ.
ЗОКРЕМА, РОЗРОБКА МАЛА МІСТИТИ ТАКІ ЕТАПИ,
ЯК:
• ФОРМУВАННЯ РОЗРАХУНКОВИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
• ВИЗНАЧЕННЯ НЕОБХІДНОЇ КІЛЬКОСТІ ШАРІВ
КОМПОЗИЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ
• ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПАКЕТА
• ВИЗНАЧЕННЯ ДІЮЧИХ НАПРУЖЕНЬ
• ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО СТАНУ ПАКЕТА
ПРИ ДІЇ КОМБІНОВАНИХ НАВАНТАЖЕНЬ ЗА
КРИТЕРІЄМ ЦАЯ
• ВИБІР СТІЛЬНИКОВОГО НАПОВНЮВАЧА
• ПРОЄКТУВАННЯ СТІЛЬНИКОВОЇ КОНСТРУКЦІЇ
• ВИБІР ДОЦІЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ
СПРОЄКТОВАНОЇ ПАНЕЛІ

4.

ВИЗНАЧЕННЯ НЕОБХІДНОЇ КІЛЬКОСТІ ШАРІВ
1. ВИБІР МАТЕРІАЛУ
ДЛЯ РОЗРАХУНКУ БУЛО ОБРАНО КМУ З
ПАСПОРТНИМИ ДАНИМИ:
2. ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ ШАРІВ ТА ЇХ
ТОВЩИНИ
РОЗРАХОВУВАЛИ ЗА ФОРМУЛАМИ:
ДЛЯ КОНСТРУКЦІЇ З ДВОМА ОБШИВКАМИ КІЛЬКІСТЬ ШАРІВ
буЛА змінена із тих міркувань, що обидві обшивки маЛИ
МАТИ однакову кількість
шарів
В МОЄМУ випадку ШАРІВ ОРІЄНТАЦІЄЮ В 0, 45 ТА 90
ГРАДУСІВ МАЄ БУТИ ПО 4, ТОБТО 12 ШАРІВ УСЬОГО, ПО 6
ШАРІВ У КОЖНІЙ ІЗ ОБШИВОК
3. ФормуВАННЯ пакетА для стільникової конструкції

5.

ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПАКЕТА
ДЛЯ ЗМІШАНОЇ СИСТЕМИ УКЛАДКИ, В ЯКІЙ
ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ДОТИЧНИХ НАПРУЖЕНЬ
ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ШАРИ З ОРІЄНТАЦІЄЮ
ВИКОРИСТОВУВАЛОСЬ ПРАВИЛО СУМІШІ,
0, ±45, 90, розрахунок характеристик пакету БУЛО ТОБТО
ВИЗНАЧЕНО ЗА НАСТУПНИМИ ФОРМУЛАМИ:
ВЗДОВЖ ОСІ Х
ВЗДОВЖ ОСІ У

6.

ВИЗНАЧЕННЯ ДІЮЧИХ НАПРУЖЕНЬ
1. ВИЗНАЧАЄМО СУМАРНУ ТОВЩИНУ ПАКЕТУ
2. ВИЗНАЧАЄМО ДІЮЧІ НАПРУЖЕННЯ
ДЛЯ СТІЛЬНИКОВОЇ КОНСТРУКЦІЇ, В
ЯКІЙ ОБИДВІ ОБШИВКИ МАЮТЬ
ОДНАКОВУ кількість шарів:

7.

Визначення граничного стану пакета при дії
комбінованих навантажень за критерієм Цая
КРИТЕРІЙ ЦАЯ:
ДЛЯ НАШОГО ВИПАДКУ:
З УРАХУВАННЯМ ЗАПАСУ МІЦНОСТІ
ДОДАТКОВИЙ КОЕФІЦІЄНТ БЕЗПЕКИ
ПРИ ДІЇ НА КОНСТРУКЦІЮ КОМБІНОВАНОГО СПЕКТРУ
навантаження проєктувальний розрахунок елемента
конструкції можна БУЛО завершИТИ

8.

ВИБІР СТІЛЬНИКОВОГО НАПОВНЮВАЧА
РОЗРАХУНОК ЗІ СТІЛЬНИКОМ
ПЕРШЕ НАБЛИЖЕННЯ

9.

ВИБІР СТІЛЬНИКОВОГО НАПОВНЮВАЧА
ДРУГЕ НАБЛИЖЕННЯ
ПОРІВНЯННЯ
ВИЗНАЧИМО ВАГУ 1 М2 КОНСТРУКЦІЇ ПЕРШОГО ТА ДРУГОГО НАБЛИЖЕНЬ:
Для першого наближення:
Конструкція другого наближення
підходить краще, адже:
Для ДРУГОГО наближення:
- Вага конструкції зменшується в 1,305
рази;
- Зменшується кількість шарів
вуглепластику у 2 рази, що знижує
вартість виробу та трудомісткість його
виготовлення;
- Збільшення висоти стільникового
наповнювача з 8 мм до 15 мм
збільшує момент інерції J в 1,615 разів;
-ПІДВИЩЕННЯ J ПРИЗВЕДЕ ДО
ЗБІЛЬШЕННЯ СТІЙКОСТІ ПАНЕЛІ ПРИ
СТИСКУ ТА
ПРИ ЗСУВІ І ЗМЕНШИТЬ ПРОГИН