Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 1 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH 2 Lời mở đầu. 3 Chương 1: Cơ sở lý thuyết 4 1.1 Bài toán cụ thể. 4 1.1.1 Thông số đầu vào. 4 1.1.2 Thông số đầu ra. 4 1.1.3 Hình vẽ có tiêu đề và đánh số đầy đủ. 4 1.2 Cơ sở tính toán 5 1.2.1 Các giả thiết sử dụng : 5 1.2.2 Các bước tính toán 5 1.2.3 Các công thức sử dụng 6 Chương 2: Xây dựng chương trình tính và kết quả 9 2.1 Sơ đồ thuật toán 9 2.2 Kết quả của chương trình 10 2.2.1. Áp dụng chương trình cho một bài toán cụ thể 10 2.2.2 Các kết quả phương trình tính đưa ra 10 2.2.3. Đồ thị kết quả 11 2.3 Khảo sát ảnh hưởng của một vài thông số đầu vào đối với kết quả bài toán 11 2.3.1. Bài toán 1 11 2.3.2 Bài toán 2 12 2.3.3 Bài toán 3 13 2.3.4 Nhận xét ảnh hưởng của các thông số 14 KẾT LUẬN 15 1. Các kết quả thu được 15 2. Khó khăn và kiến nghị 15 PHỤ LỤC : CODE CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 2 DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH BẢNG 1. 1 ỨNG SUẤT PHÁP TUYẾN σ Z 6 BẢNG 1. 2 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT CẮT 8 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… BẢNG 2. 1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN MẪU 10 BẢNG 2. 2 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN MẪU 10 BẢNG 2. 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN 1 12 BẢNG 2. 4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN 1 12 BẢNG 2. 5 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN 2 13 BẢNG 2. 6 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN 2 13 BẢNG 2. 7 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN 3 14 BẢNG 2. 8 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN BÀI TOÁN 3 14 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… SƠ ĐỒ 2. 1 SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN 9 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… HÌNH 1. 1 THÂN MÁY BAY CHỊU LỰC CẮT VÀ UỐN 5 HÌNH 1. 2 PHÂN CHIA DIÊN TÍCH THÂN 7 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… HÌNH 2. 1 ĐỒ THỊ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT Q S 11 Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 3 Lời mở đầu. Mỗi khi hoa phượng nở đỏ khắp sân trường thì một mùa thi nữa lại về, mùa thi cũng là lúc mà học sinh sinh viên luôn tấp nập để hoàn thành nốt công việc học tập của mình. Với những kỹ sư hàng không tương lai cũng thế, đó cũng là lúc họ phải hoàn thành những bài tập lớn, những báo cáo cho môn học của riêng mình. Đến với môn kết cấu máy bay, đây môn học tối quan trong với bất kỳ kỹ sư hàng không nào. Cảm ơn thầy giáo: TS. Vũ Quốc Huy đã hướng dẫn tận tình cho chúng em, để chúng em có thể hoàn thành tốt nhất trong môn học này. Cũng như những kiến thức mà môn học mang lại. 4 Chương 1: Cơ sở lý thuyết 1.1 Bài toán cụ thể. 1.1.1 Thông số đầu vào. - Tiết diện đối xứng theo 2 trục - Bán kính cung tròn : R1 = 500 (mm) - Khoảng cách giữa 2 cung tròn : d1 = 500 (mm) - Số lượng boom trên một cung tròn : 5 (7,9,11….) - Tiết diện các gân tăng cứng ( các boom ) bằng nhau và bằng B1 = 150(mm 2 ) - Tiết diện chịu lực cắt theo phương y : Sy = 50 (kN) Điểm đặt lực cách tâm C một khoảng r = 250 (mm) - Moomen uốn quanh trục x : M x = 100 (kNm) 1.1.2 Thông số đầu ra. - Ứng suất pháp tuyến trên các gân tăng cứng σ z - Phân bố ứng suất cắt trên vỏ q s 1.1.3 Hình vẽ có tiêu đề và đánh số đầy đủ. Chương 1 : Cơ sở lý thuyết Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 5 Hình 1. 1 Thân máy bay chịu lực cắt và uốn 1.2 Cơ sở tính toán : 1.2.1 Các giả thiết sử dụng : - Phương pháp lý tưởng hóa kết cấu được trình bày trong chương 20 tài liệu kết cấu máy bay. - Phương pháp tính chi tiết cho phần thân được trình bày trong chương 22 tài liệu kết cấu máy bay. 1.2.2 Các bước tính toán - Tính vị trí các gân tăng cứng - Tính mô men quán tính I xx - Xác định giá trị ứng suất pháp tuyến σ z - Tính ứng suất q b - Tính diện tích các phần thân Chương 1 : Cơ sở lý thuyết Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 6 - Tính ứng suất q s0 - Xác định ứng suất q s 1.2.3 Các công thức sử dụng - Tính toán vị trí các gân cứng : y 1 = -y 6 = d/2 + R y 2 = -y 5 = -y 7 = y 10 = d/2 +.sin45 o y 3 = y 4 = y 8 = y 9 = d/2 - Mô men quán tính I xx : I xx = B. ∑ (y   i ) 2 - Ứng suất pháp σ z : σ z = [(M y I xx –M x I xy )\(I xx I yy −I 2 xy )]. x + [(M x I yy –M y I xy )\(I xx I yy −I 2 xy )]. y (16.18) σ z = M x .(I yy y −I xy x)\(I xx I yy −I 2 xy )) + M y .(I xx x −I xy y)\(I xx I yy –I 2 xy ) (16.19) Thân đối xứng nên I xy =0, M y = 0 nên ta viết lại được : σ z = M x .y/I xx σ z 1 2 3 4 5 176.55 142.07 58.85 -58.85 -142.07 6 7 8 9 10 -176.55 -142.07 -58.85 58.85 142.07 Bảng 1. 1 Ứng suất pháp tuyến σ z - Tính ứng suất q b : q b = -S y .B.y i /I xx + q b i-1 Với q b8,9 = 0 ( qb tại vị trí 8,9) ta lần lượt tính được các ứng suất q b - Tính diện tích các phần thân : Diện tích tổng : A = π.R 2 + 2.R.d Diện tích các phần con : ta chia như hình 1.2 A 3,4 = A 8,9 = R.d Chương 1 : Cơ sở lý thuyết Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 7 A 1,2 = A 2,3 = A 4,5 = A 5,6 = A 6,7 = A 7,8 = A 9,10 =A 10,1 = π.R 2 /8 ( Mỗi hình có diện tích bằng ¼ nửa hình tròn) Hình 1. 2 Phân chia diên tích thân - Tính ứng suất q s0 : Ta có : S y ×10 3 ×r = ∫q b pds+ 2Aq s0 Khai triển : ∫q b pds = −2A 1,2 q b1,2 − 2A 23 q b2,3 −· · ·−2A 10,1 q b10,l S y *1000*r = -4.A 12 .( - q b1,2 - q b2,3 - q b10,1 - q b9,10 )-4.A 3,4 .(-q b3,4 ) - 2.q s0 .A Tính toán ta được : q s0 = 26.55 N/mm Chương 1 : Cơ sở lý thuyết Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 8 - Tính ứng suất q s : q s = q b + q s0 - Tính toán các giá trị ta được bảng sau : Skill panel Boom y i (mm) Q b (N/mm) Q s (N/mm) 1 2 1 750.00 -28.31 -1.76 2 3 2 603.55 -38.96 -12.41 3 4 3 250.00 -43.38 -16.83 4 5 4 -250.00 -38.96 -12.41 5 6 5 -603.55 -28.31 -1.76 6 7 6 -750.00 -15.07 11.48 7 8 7 -603.55 -4.41 22.14 8 9 8 -250.00 0 26.55 9 10 9 250.00 -4.41 22.14 10 1 10 603.55 -15.07 11.48 Bảng 1. 2 Kết quả tính toán ứng suất cắt 9 Chương 2: Xây dựng chương trình tính và kết quả 2.1 Sơ đồ thuật toán : Nhập các thông số đầu vào Tính mô men quán tính I xx Tính σ z Tính vị trí các gân y i Tính q b Tính các diện tích phần thân Tính q s0 Tính qs Xuất kết quả tính toán Sơ đ ồ 2. 1 Sơ đ ồ thu ậ t toán Chương 2 : Xây dựng phương trình tính và kết quả Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55. 10 2.2 Kết quả của chương trình 2.2.1. Áp dụng chương trình cho một bài toán cụ thể + Các thông số ban đầu: - Khoảng cách 2 cung tròn d: d = 500 mm - Bán kính 2 cung tròn R: R = 500 mm - Khoảng cách điểm đặt lực tới trục y : r = 250 mm - Tiết diện gân tăng cứng B : B = 150 mm 2 - Moomen theo phương x M x : M x = 100 kNm - Lực cắt theo phương y S y : S y = 50 kN - Số boom : 5 2.2.2 Các kết quả phương trình tính đưa ra : Skill panel Boom y i (mm) σ zi (N/mm 2 ) Q b (N/mm) A (mm 2 ) Q s (N/mm) 1 2 1 750.00 176.55 -28.31 98171.77 -1.76 2 3 2 603.55 142.07 -38.96 98171.77 -12.41 3 4 3 250.00 58.85 -43.38 250000 -16.83 4 5 4 -250.00 -58.85 -38.96 98171.77 -12.41 5 6 5 -603.55 -142.07 -28.31 98171.77 -1.76 6 7 6 -750.00 -176.55 -15.07 98171.77 11.48 7 8 7 -603.55 -142.07 -4.41 98171.77 22.14 8 9 8 -250.00 -58.85 0 250000 26.55 9 10 9 250.00 58.85 -4.41 98171.77 22.14 10 1 10 603.55 142.07 -15.07 98171.77 11.48 Bảng 2. 1 Kết quả tính toán bài toán mẫu Các giá trị I xx 4,25.10 8 mm 4 A 1285398,13mm 2 q s0 26,55N/mm Bảng 2. 2 Kết quả tính toán bài toán mẫu [...]...Chương 2 : Xây dựng phương trình tính và kết quả 2.2.3 Đồ thị kết quả Hình 2 1 Đồ thị phân bố ứng suất qs 2.3 Khảo sát ảnh hưởng của một vài thông số đầu vào đối với kết quả bài toán 2.3.1 Bài toán 1 + Các thông số ban đầu: - Khoảng cách 2 cung tròn d: d = 400 mm - Bán kính 2 cung tròn R: R = 300 mm - Số boom : - Tiết diện gân tăng cứng B : B = 200 mm2 - Lực cắt theo phương... Bảng 2 7 Kết quả tính toán bài toán 3 Các giá trị Ixx 8.46.108mm4 A 1285398.13mm2 qs0 25.98N/mm Bảng 2 8 Kết quả tính toán bài toán 3 2.3.4 Nhận xét ảnh hưởng của các thông số - Ảnh hưởng của số boom : làm giá trị ứng suất thay đổi đều hơn Tăng d có thể làm tăng ứng suất qs Tăng R làm giảm ứng suất pháp σz,q s Tăng B làm giảm ứng suất pháp σz, nhưng q s không đổi Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 14 KẾT LUẬN... panel Boom 1 2 2 Qb A (N/mm) (mm 2) -67.46 23561.94 150000 Qs (N/mm) 6.31 Bảng 2 5 Kết quả tính toán bài toán 2 Các giá trị Ixx 5,07.108mm4 A 582743.31mm2 qs0 73.77N/mm Bảng 2 6 Kết quả tính toán bài toán 2 2.3.3 Bài toán 3 + Các thông số ban đầu: - Khoảng cách 2 cung tròn d: d = 500 mm - Bán kính 2 cung tròn R: R = 500 mm - Số boom : - Tiết diện gân tăng cứng B : B = 150 mm2 - Lực cắt theo phương y Sy... 412.13 307.70 -45.70 35342.92 37.79 Skill panel Boom 1 2 2 120000 -30.30 Bảng 2 3 Kết quả tính toán bài toán 1 Các giá trị Ixx 2,68.108mm4 A 522743,34mm2 qs0 83.50N/mm Bảng 2 4 Kết quả tính toán bài toán 1 2.3.2 Bài toán 2 + Các thông số ban đầu: - Khoảng cách 2 cung tròn d: d = 500 mm - Bán kính 2 cung tròn R: R = 300 mm - Số boom : - Tiết diện gân tăng cứng B : B = 200 mm2 - Lực cắt theo phương y Sy... σz, nhưng q s không đổi Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 14 KẾT LUẬN 1 Các kết quả thu được - Biết cách tính các ứng suất trên thân máy bay - Nắm được sự ảnh hưởng của một số thông số đến sự phân bố ứng suất 2 Khó khăn và kiến nghị - Một số công thức vẫn chưa hiểu thật rõ Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 15 PHỤ LỤC : CODE CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN Viết trên nền chương trình C-free 5 #include #include... cứng B : B = 150 mm2 - Lực cắt theo phương y Sy : Sy = 50 kN - Khoảng cách điểm đặt lực tới trục y : r = 250 mm - Moomen theo phương x Mx : 9 Mx= 100 kNm + Kết quả tính toán : Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 13 Chương 2 : Xây dựng phương trình tính và kết quả 1 yi (mm) 750 σzi (N/mm 2) 88.67 3 2 711.94 84.17 -30.76 49087.39 -4.78 3 4 3 603.55 71.36 -36.11 49087.39 -10.13 4 5 4 441.34 52.18 -40.02 49087.39... B : B = 200 mm2 - Lực cắt theo phương y Sy : Sy = 100 kN - Khoảng cách điểm đặt lực tới trục y : r = 200 mm - Moomen theo phương x Mx : 7 Mx= 300 kNm + Kết quả tính toán : Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 12 Chương 2 : Xây dựng phương trình tính và kết quả 1 yi (mm) 550 σzi (N/mm 2) 325.49 3 2 509.81 301.71 -87.57 23561.94 -13.83 3 4 3 400 236.72 -103.35 23561.94 -29.58 4 5 4 250 147.95 -113.22 -39.45 5... phương y S y : Sy = 100 kN - Khoảng cách điểm đặt lực tới trục y : r = 200 mm - Moomen theo phương x Mx : Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 5 Mx= 200 kNm 11 Chương 2 : Xây dựng phương trình tính và kết quả + Kết quả tính toán : 1 yi (mm) 500.00 σzi (N/mm 2) 373.30 Qb A (N/mm) (mm 2) -83.03 35342.92 Qs (N/mm) 0.46 3 2 412.13 307.70 -113.80 35342.92 -30.30 3 4 3 200.00 149.32 -128.73 -45.24 4 5 4 -200.00 -149.32... %7.2lf N/mm",i,i+1,i,i+1,qs[i][i+1]); } qs[m][1] = qb[m][1]+qs0; printf("\n Vo [%2d][%2d] la qs[%2d][%2d] = %7.2lf N/mm",m,1,m,1,qs[m][1]); getch(); } Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình kết cấu may bay - Giáo trình tin học đại cương Lớp Kỹ Thuật Hàng Không K55 22 . -10 .13 8 9 8 -603.55 - 71. 36 -30.76 49087.39 -4.78 9 10 9 - 711 .94 -84 .17 -24.45 49087.39 1. 54 10 11 10 -750 -88.67 -17 .80 49087.39 8 .19 11 12 11 - 711 .94 -84 .17 -11 .48 49087.39 14 .50 12 . 235 61. 94 6. 31 8 9 8 -550 -325.49 -45.76 235 61. 94 28. 01 9 10 9 -509. 81 -3 01. 71 -25.64 235 61. 94 48 .12 10 11 10 -400 -236.72 -9.86 235 61. 94 63. 91 11 12 11 -250 -14 7.95 0 15 0000 73.77 12 . 12 13 12 -603.55 - 71. 36 -6 .13 49087.39 19 .85 13 14 13 -4 41. 34 -52 .18 -2.22 49087.39 23.77 14 15 14 -250 -29.56 0 250000 25.98 15 16 15 250 29.56 -2.22 49087.39 23.77 16 17 16 4 41. 34