Вертолеты.ру

Важной частью общей методики оценки прочности конструкции является определение напряжений в ее элементах, возникающих при действии заданных внешних нагрузок. Это необходимо потому, что найденные в результате расчета значения напряжений характеризуют прочность конструкции.

Сравнивая их с допускаемыми значениями, известными из эксперимента или установленными практикой вертолетостроения, можно определить потребные геометрические характеристики элементов конструкции, выявить слабые места, нуждающиеся в усилении, возможность облегчения путем снятия излишней массы в местах, где напряжения меньше допустимых.

Реальные конструкции являются достаточно сложными, на их прочность влияют многочисленные факторы, в том числе и малозначимые. Поэтому составляют расчетную схему — реальный объект, условия его работы освобождают от несущественных особенностей, отбрасывают малозначащие факторы, вводят упрощающие предположения. Это облегчает задачу, но и вносит определенные ограничения по использованию полученных результатов и их достоверности. В связи с этим расчетная схема имеет обычно условный характер и ее применимость в конкретных условиях проверяют или более углубленными расчетами, или экспериментально, либо оценивают на основе накопленного опыта проектирования аналогичных конструкций.

При выборе расчетной схемы существенным признаком является соотношение трех характерных размеров: длины, ширины и высоты рассматриваемого конструктивного элемента. Тело, длина которого намного больше двух других измерений, называется брусом. Другой типовой объект — оболочка — тело, одно из измерений которого (толщина) намного меньше двух других. Практически большинство элементов конструкции можно отнести к одному из этих двух основных типов.

Брус, работающий на растяжение — сжатие, называется стержнем, брус, работающий на изгиб — балкой. Для оболочки вводят понятие срединной поверхности, точки которой одинаково удалены от обеих поверхностей оболочки. Если срединная поверхность является плоскостью, то объект такого типа называют пластиной. Если срединная поверхность имеет цилиндрическую форму, то оболочку называют цилиндрической.

Конструкция, образованная стержнями, соединенными по концам с помощью шарниров, называется фермой. Несколько брусов, жестко соединенных между собой, образуют раму. Брусы и оболочки могут образовывать комбинированную систему. К оболочкам часто прикрепляют брусы, образуется так называемая подкрепленная оболочка и т. д.

Для каждого типового объекта существуют проверенные практикой представления о его работе под нагрузкой, методы расчета напряжений, оценки точности расчета и роли отброшенных факторов. Некоторые из этих сведений изложены в известном курсе сопротивления материалов.