Проектирование двигательной установки и элементов конструкции второй ступени баллистической ракеты с ЖРД

- длина отдельной панели хвостового отсека:

Проводим повторные вычисления гибкости стрингера и критического напряжения потери общей устойчивости хвостового отсека.

Гибкость стрингера:

.

Критическое напряжение потери общей устойчивости отсека:

mg width=328 height=47 src="images/referats/12551/image590.png">;

Условие общей устойчивости хвостового отсека:

- условие выполняется.

Коэффициент запаса общей устойчивости отсека:

.

Местная устойчивость стрингера

Критическое напряжение потери устойчивости ребра панельного отсека:

.

где - коэффициент устойчивости полки стрингера.

Коэффициент запаса устойчивости стрингера:

.

Местная устойчивость обшивки между соседними стрингерами

Критическое напряжение потери устойчивости обшивки:

Коэффициент запаса устойчивости обшивки:

.

Масса отсека стрингерной конструкции

Масса обшивки хвостового отсека:

.

Масса стрингеров:

Масса отсека:

.

Расчет хвостового отсека вафельной конструкции

Вафельные оболочки являются предельной формой стрингерно-шпангоутного силового набора. Вафельные оболочки изготавливают фрезерованием толстых листов, методом электрохимического фрезерования и др. При химическом травлении радиус сопряжения между ребром и обшивкой равен высоте ребра. В настоящее время такие оболочки практически не применяются, поскольку, из-за нерациональной формы ребер, они проигрывают в массе механически фрезерованным оболочкам.

По типу расположения ребер, вафельные оболочки различают на оболочки с продольно кольцевым, с перекрестным и с перекрестно кольцевым расположением ребер.

Для проектируемого хвостового отсека выбираем оболочку с перекрестно кольцевым расположением ребер.

Рис.2.4 Расчетная схема вафельной оболочки

Толщина стенки панельной оболочки:

.

где - безразмерный коэффициент, определяющий отношение толщины исходного листа к толщине стенки вафельной оболочки. Выбирается из диапазона .

- безразмерный коэффициент, определяющий отношение шага ребер к их толщине.

- коэффициент устойчивости вафельной оболочки. Выбирается из диапазона .

.

Толщина исходного листа:

.

Принимаем соотношение коэффициентов подкрепления в осевом и продольном направлении , так как оболочка нагружена осевой силой.

Шаг ячейки:

.

где

.

- безразмерный коэффициент. Выбирается из диапазона .

Толщина ребра в поперечном направлении:

.

Толщина ребра в кольцевом направлении:

.

Местная устойчивость обшивки

Критическое усилие потери местнойустойчивости оболочки:

.

Запас прочности:

.

Местная устойчивость продольных ребер

Критическое усилие потери устойчивости продольного ребра:

.

Запас прочности:

.

Масса отсека вафельной конструкции

Масса обшивки хвостового отсека:

.

Масса силового набора:

где

- площадь ребер в поперечном и кольцевом направлении.

- количество ребер в поперечном направлении.

- количество ребер в кольцевом направлении.

Масса отсека:

.

По результатам проведенных расчетов наименьшую массу имеет отсек вафельной конструкции.

Если определяющим критерием выбора конструктивно-силовой схемы отсека _ей_яется минимальная масса, то предпочтительнее использовать вафельную оболочку. Но если выбор вести и по критерию стоимости изготовления то предпочтительнее использовать оболочку, подкрепленную стрингерами, так как ее стоимость значительно ниже.

7.2 Расчет фермы полезной нагрузки

Рамные конструкции применяются в ЛА для крепления полезной нагрузки в герметичных контейнерах, приборов и аппаратуры, а также для установки двигателей в отсеках в отсеках больших габаритных размеров.

Конструктивные схемы рам определяются требуемой жесткостью конструкции. При выборе конструктивно-силовой схемы фермы учитывается назначение конструкции и требуется в основном определить необходимое число стержневых элементов, их взаимное расположение и число шпангоутов по заданным параметрам прочности и жесткости. При этом требуется обеспечить геометрическую неизменяемость системы, для чего фермы должны быть осесимметричными.

Силовая ферменная конструкция состоит из труб, штампованных фитингов с трубчатыми отростками для соединения сваркой с трубчатыми стержнями и из опор, с помощью которых ферма крепится к стыковочному шпангоуту.

Стержни, как правило, выполняются из труб, а при значительных нагрузках – из прессованных профилей: двутавров, швеллеров и т. д.

 Скачать реферат