Министерство образования и науки Украины
Национальный аэрокосмический университет
им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт»
ОТЧЕТ
о научно-исследовательской и опытно – конструкторской работе
«ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСЧЕТОВ РЕСУРСА ДОРАБАТЫВАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ КРЫЛА САМОЛЕТА БЕ–200»
Разработка методики тарировки датчиков, предназначенных для определения основных силовых факторов в сечениях крыла
Часть 2
(промежуточный)
102-13/2010
Научный руководитель НИОКР,
профессор П.А. Фомичев
Харьков, 2013 г.
СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ
Ответственный исполнитель:
старший научный сотрудник
кандидат технических наук Т.С. Бойко
Исполнители:
старший научный сотрудник Д.А. Пинчук
старший научный сотрудник Е.Ф. Кучерявый
младший научный сотрудник А.В. Заруцкий
младший научный сотрудник С.Ф. Мандзюк
инженер III категории В.С. Лыпко
«Согласовано»
Зам. начальника подразделения 1700
В.И. Клепцов
Содержание
Введение 5
1 Методика тарировки препарированных сечений крыла самолета 6
1.1 Особенности измерения нагрузок методом тензометрии 6
1.2 Выбор мест наклейки тензорезисторов 8
1.3 Расчет положения оси жесткости крыла самолета методом конечных элементов 12
2 Анализ исходных заданий на тарировку, мест наклейки тензорезисторов и точек приложения тарировочных нагрузок 22
2.1 Исходные задания на тарировку 22
2.2 Расчет поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов по препарированным сечениям крыла в соответствии с исходными заданиями на тарировку 31
2.3 Анализ исходных мест наклейки тензорезисторов по препарированным сечениям крыла самолета 33
2.4 Расчет напряженно-деформированного состояния крыла самолета при приложении тарировочных нагрузок 42
2.5 Расчет тарировочных коэффициентов тензомостов в препарированных сечениях крыла самолета и их проверка 48
2.6 Рекомендации по формированию заданий на тарировку тензомостов в препарированных сечениях крыла самолета, выбора мест размещения тензорезисторов и точек приложения нагрузки 53
3 Формирование новых заданий на тарировку, выбор мест наклейки тензорезисторов и точек приложения тарировочных нагрузок 55
3.1 Новые места установки тензорезисторов 55
3.2 Новые задания на тарировку тензомостов по препарированным сечениям крыла самолета 61
3.3 Расчет напряженно-деформированного состояния крыла самолета при приложении нагрузок в соответствии с новыми заданиями на тарировку. Расчет и проверка новых тарировочных коэффициентов 67
ВЫВОДЫ 76
Литература 79
Приложение А – Расчет и проверка исходных тарировочных коэффициентов в системе Mathcad 80
А.1 Ось жесткости, рассчитанная с помощью МКЭ 80
А.2 Ось жесткости, принятая в ТАНТК 93
Приложение В – Расчет и проверка новых тарировочных коэффициентов с помощью системы MathCAD 107
Введение
Летательный аппарат подвержен воздействию разнообразных нагрузок, которые вызваны внешними воздействиями (турбулентностью атмосферы, неровностью взлетно-посадочной полосы и др.), маневрами, работой механизации. Каждый режим полета характеризуется весами самолета и топлива в крыльевых баках, высотой и скоростью полета. На этапе создания летательного аппарата в полной мере не известны параметры его нагружения, характер восприятия нагрузок конструкцией. В связи с этим проводят летные испытания самолета, по результатам которых уточняют как параметры профилей типовых полетов, так и нагрузки, действующие в эксплуатации.
В процессе летных испытаний самолета Бе-200ЧС проведены измерения параметров полета по данным МСРП, поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов с использованием системы «Регата». Для этого в шести сечениях крыла на элементы силовой конструкции были наклеены тензорезисторы и выполнена их предварительная наземная тарировка. Измерения проведены как в горизонтальном полете, так и при даче рулей высоты, измеряемые перегрузка, скорость полета, высота, изгибающие моменты синхронизированы по времени. По результатам испытаний получены зависимости поперечных сил, изгибающих и крутящих моментов по крылу от перегрузки, положения механизации, скорости, высоты полета, веса самолета, топлива и др.
Анализ полученных данных показал, что изгибающие моменты хорошо согласуются с расчетными данными. Величины поперечных сил и крутящих моментов, в особенности в сечениях, близких к плоскости симметрии самолета, вызывают сомнение. Целью данной работы является установление причин некорректного измерения полетных данных.
|