| |
механических элементов (балок, пластин, стержней и пр.). В одной из возможных
схем расчёта НДС крыла малого удлинения (рис. 1) стенки лонжеронов (л — л),
стенки нервюр (н — н) и обшивка (о — о) моделируются плоскими четырёхугольными
элементами, воспринимающими плоское напряжённое состояние, пояса лонжеронов и
нервюр (п — п) моделируются стержнями. Различают общее и местное НДС. Общее НДС
определяется в силовых элементах конструкции без учёта концентрации напряжений,
вызванных местными конструктивно-технологическими особенностями (отверстиями,
выточками и пр.). Местное НДС определяется вблизи концентратора напряжений с
учётом вида концентратора и приложенной нагрузки. При расчётном методе
исследования местного НДС вид нагрузки может быть определён из предшествующего
расчёта общего НДС. Например, в расчётной схеме плоского кольцевого шпангоута
(рис. 2,а) к общему НДС относятся прогиб упругой линии шпангоута f (рис. 2,б) и
нормальное напряжение в наружном волокне верхнего пояса лонжерона {{?}}0; к
местному НДС — распределение напряжений {{?}}и (рис. 2, в) по сечению С — С
отверстия, расположенного в элементе шпангоута А — А, В — В.
В случае линейной упругости материала и малости перемещений (при линейном НДС)
расчёт конструкции можно производить на единичные случаи нагружения. Например,
НДС фюзеляжа рассчитывается отдельно при действии единичных значений силы p и
изгибающего момента m, приложенных к оперению самолёта. НДС различных случаев
совместного нагружения определяется сложением результатов расчётов НДС на
единичные случаи нагружения с коэффициентами Kp и Km (суперпозиция результатов
расчётов): P = Kpp, M = Kmm.
При нелинейном НДС суперпозиция недопустима. Например, при расчёте несущей
способности поперечного сечения фюзеляжа самолёта учитываются нелинейные
эффекты — пластичность материала и потери устойчивости элементов конструкции.
Результаты расчёта НДС должны подтверждаться экспериментально (см. Тензометрия).
Лит.: Филин А. П., Прикладная механика твердого деформируемого тела, т. 1, М.,
1975.
В. Ф. Воробьев.
Рис. 1. Модель расчёта напряжённо-деформированного состояния крыла малого
удлинения.
Рис. 2. Расчётная схема плоского кольцевого шпангоута с радиусом упругой линии
R и приложенными силами P (а) и результаты общего (б) и местного (в)
напряжённо-деформированного состояния.
насадки аэродинамические —то же, что приёмники давлений.
научно-исследовательские институты и центры авиационные — организации,
проводящие теоретические и экспериментальные исследования в различных областях
авиационной науки и техники. Сфера их деятельности охватывает аэродинамику,
динамику полёта и системы управления летательных аппаратов, конструкционные
материалы и прочность авиационных конструкций, силовые установки и бортовое
оборудование летательных аппаратов, вопросы эксплуатации авиационной техники
и т. д. В задачи авиационных Н.-и. и. и ц. входит определение перспективных
направлений развития авиационной техники, изыскание новых эффективных методов и
средств совершенствования летательных аппаратов и внедрение их в практику
авиастроения, научное (в том числе экспериментальное) обеспечение
опытно-конструкторских работ по созданию новой авиационной техники и т. п. Для
выполнения этих задач исследовательские организации имеют развитую (во многих
случаях уникальную) экспериментальную базу.
Первые организации такого профиля появились в начале XX в. Создание их в России
связано с именем Н. Е. Жуковского — организованы первые аэродинамические
лаборатории в Московском университете (1902) и Императорском техническом
училище (1910), а в 1904 в Кучине под Москвой основан первый специализированный
Аэродинамический институт. Также по инициативе Жуковского в 1918 был учреждён
Центральный аэрогидродинамический институт. В последующий период в ходе
развития отечественной авиации и авиационной промышленности сеть
научно-исследовательских институтов авиационного профиля в СССР непрерывно
расширялась. Были созданы Государственный научно-исследовательский институт
гражданской авиации, Центральный институт авиационного моторостроения,
Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов,
Лётно-исследовательский институт, Государственный союзный сибирский
научно-исследовательский институт авиации, Научно-исследовательский институт
авиационной технологии и организации производства, Всесоюзный институт лёгких
сплавов, Научно-исследовательский институт авиационного оборудования,
Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем и ряд
других научно-исследовательских организаций.
Также к началу XX в. относится зарождение авиационных Н.-и. и. и ц. за рубежом.
В 1909 основали аэродинамические лаборатории Л. Прандтль в Гёттингене, А. Г.
Эйфель и О. Рато в Париже. В 1915 в США был образован Национальный
консультативный комитет по аэронавтике (National Advisory Committee for
Aeronautics, NACA), под эгидой которого стали формироваться исследовательские
центры. В 1958 он был реорганизован в Национальное управление по аэронавтике и
исследованию космического пространства. Одним из старейших является Королевский
авиационный научно-исследовательский институт в Великобритании, образованный в
1918 на базе Королевского авиационного завода (Royal Aircraft Factory), на
котором к тому времени получили широкое развитие проектные и исследовательские
работы. Крупными исследовательскими организациями являются также Национальное
управление авиационно-космических исследований во Франции и
Научно-исследовательский институт авиации и космонавтики ФРГ. Подобные
организации широкого профиля были созданы и во многих других странах: в Индии —
|
|