Сферическое днище(верхне):

Міністерство освіти і науки України

Дніпропетровський національний університет

Фізико-технічний інститут

Кафедра проектування та конструкцій

КУРСОВА РОБОТА

Проектувальний розрахунок відсіків ЛА

У даній роботі виконується проектувальний розрахунок відсіків ЛА, тобто визначаються необхідні мінімальні товщини гладких стінок циліндричного несучого бака, конічного та сферичних днищ, виходячи з умов міцності (та стійкості), приймається рішення стосовно товщини стінок.

Аналізуючи отримані результати, оберемо кращий варіант, виходячи з умов міцності та стійкості конструкції, за умови, що матеріал стінки бака - Амг6Н, а матеріал днищ та шпангоутів - АМг6М.

                                        Вихідні дані

Вихідними даними для проектувального розрахунку елементів паливного бака є:

компонувальна схема та геометричні розміри елементів бака (рис. 1);

експлуатаційні навантаження та температурний стан конструкції (таблиця 1);

механічні характеристики матеріалів (таблиця 2);

Матеріал стінки: АМг6Н; матеріал днищ: АМг6М.

Рисунок 1 - Компоновочна схема

Таблиця 1 - Експлуатаційні навантаження

Таблиця 2 - Механічні характеристики матеріалів

Розрахункові випадки. Коефіцієнти безпеки

Розрахунок елементів бака виконується в наступних розрахункових випадках (РВ) на активній ділянці траєкторії:

·        максимум внутрішнього надлишкового тиску в ємкостях;

·        максимум поперечних навантажень на корпус ЛА (РВ ІІ);

·        максимум поздовжнього навантаження на корпус ЛА (РВ ІІІ).

·        Враховується нагрів елементів конструкції, обумовлений гарячим надуванням.

·        Розрахунок виконується за розрахунковими навантаженнями:

·        осьова стискальна сила: Тр = Те ·f_Т;

·        згинальний момент: М_Р = М_е· f_М;

·        надлишковий тиск:  =

·        гідростатичний тиск:  =

Нагрів оболонки враховується шляхом зниження механічних характеристик матеріалу.

Так як паливні баки виготовляються з матеріалів з порівняно високою пластичністю, впливом крайових ефектів на міцність баків при виконанні проектувального розрахунку можна нехтувати і визначати напружено-деформований стан елемента з достатнім ступенем точності за формулами безмоментної теорії оболонок.

                                  Розрахунковий випадок №1

1. Сферическое днище(верхне):

2. Сферическое днище(нижне):

3. Коническое днище розрахунок на міцність:

3. Коническое днище розрахунок на стійкість:

                

          4. I розріз (Матеріал АМГ6Н)

Бак працює на розтяг, тому виконуємо розрахунок на міцність:

4. II розріз (Матеріал АМГ6Н)

Бак працює на розтяг, тому виконуємо розрахунок на міцність:

5. Шпангоути

1 . Циліндр і сфера

2. Конус сфера

3. Конус, циліндр

                                      Розрахунковий випадок № 2

1. Сферическое днище(верхне)

2. Сферическое днище(нижне)

3. Коническое днище розрахунок на міцність

3. Коническое днище розрахунок на стійкість

                

4.  I розріз

Знаходження товщини несущої частини бака  за допомогою ітераційного уточнення

a)     K_p=K_o=0,18

                                             

Б)

в) 

г)

4. II Переріз

Знаходження товщини несущої частини бака  за допомогою ітераційного уточнення

a)     K_p=K_o=0,18

                                             

Б)

в) 

г) 

                                                 Розрахунковий випадок № 3

1. Сферическое днище(верхне)

2. Сферическое днище(нижне)

3. Коническое днище розрахунок на міцність

3. Коническое днище розрахунок на стійкість

                

4.  I розріз

Знаходження товщини несущої частини бака  за допомогою ітераційного уточнення

b)    K_p=K_o=0,18

                                             

Б)

в) 

II Переріз

Знаходження товщини несущої частини бака  за допомогою ітераційного уточнення

а) K_p=K_o=0,18

                                             

Б)

в) 

3. Виберемо товщини