Определить максимальное касательное напряжение в трубе и угол поворота сечения трубы, в котором закреплена качалка, относительного концевого сечения.

5 марта 2025
Сопротивление материалов

Условие:

Ось поворота элерона представляет собой трубу, которая закреплена на трех шарнирных узлах. Диаметр трубы 30 *10^-3 м, толщина стенки 10^-3 м. Труба выполнена из алюминиевого сплава с модулем упругости на сдвиг G=27,7 *10³ МПа. У среднего шарнирного узла к трубе прикреплена качалка с тягой управления. Схема элерона и схема его закрепления приведены на рисунке 3.40а. На рисунке 3.40б приведено распределение давления по хорде элерона. По размаху давление распределено равномерно. Удельное давление на поверхность элерона 2000 Н/м². Определить максимальное касательное напряжение в трубе и угол поворота сечения трубы, в котором закреплена качалка, относительного концевого сечения.

Рисунок 3.40

Решение:

1. Аэродинамическая нагрузка пытается повернуть поверхность элерона относительно оси вращения, однако тяга управления, закрепленная в середине трубы, сопротивляется этому повороту, в результате чего в трубе возникают крутящие моменты. Суммарная аэродинамическая нагрузка p, действующая на 1 м длины элерона: