Проектирование несущих конструкций радиоэлектронных средств. Кольтюков Н.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Допустимым напряжением называется такое безопасное напряжение, которое деталь может выдержать в
течение заданного срока эксплуатации. В зависимости от характера материала и характера цикла за допустимые
напряжения принимают напряжения, соответствующие условному пределу текучести G
0,2
или G
–1
. Необходимо
стремиться к полному и точному выяснению фактических напряжений, действующих в детали. В помощь ана-
литическому методу привлекают экспериментальные методы. По мере совершенствования и уточнения расчёт-
ных методов число неизвестных факторов уменьшается, а число определяющих увеличивается. Обязательным
является уточнение расчётных режимов на основе тщательного изучения возможных в эксплуатации случаев
перегрузок и методов их устранения.
Жёсткость – это способность системы сопротивляться действию внешних нагрузок с деформациями, до-
пустимыми без нарушения работоспособности. Величина допустимой деформации деталей в изделиях зависит
от взаимодействий их с другими деталями, от назначения и других параметров. В процессе разработки НК
стремятся иметь минимальные деформации большинства деталей. Жёсткость оценивается коэффициентом жё-
сткости λ, который представляет отношение силы Р, приложенной к детали, к максимальной деформации ∆l,
вызываемой этой силой. Величина коэффициента жёсткости зависит от вида нагружения, размеров детали и
параметров материала. Коэффициент жёсткости определяется по формулам табл. 2.2.
Таблица 2.2
Вид нагружения Растяжение, сжатие Изгиб Кручение
Коэффициент жёстко-
сти, λ
l
EF
l
P
=
∆
3
l
EJ
a
l
P
=
∆
l
GJM
pкр
=
ϕ
Примечание: Е и G – модуль упругости и модуль сдвига соответственно, МПа; J – момент инерции
сечения детали, мм
4
; J
p
– полярный момент инерции, мм
4
; l – длина балки, мм; γ – угол закручивания, ряд; а –
коэффициент, зависящий от условий нагружения при изгибе; F – площадь сечения детали, мм
2
.
Модуль упругости Е и модуль сдвига G являются устойчивыми характеристиками материала; они зависят
от плотности кристаллической решетки, т.е. от величины межатомного расстояния. Значения коэффициента
жёсткости для нескольких случаев, нагружения изгибом приведены в табл. 2.3. За единицу принято λ
изг
, соот-
ветствующее изгибу двухопорного бруса, нагруженного сосредоточенной силой Р в середине пролета.
Из анализа табл. 2.3 видно, что на жёсткость системы при изгибе сильно влияет длина балки, тип и распо-
ложение опор. Например, жёсткость консольной балки составляет только 0,063 жёсткости балки со свободно
опёртыми концами, жёсткость балки с защемлёнными концами в четыре раза выше, чем со свободно опёртыми.
Таблица 2.3
Характер
нагружения
Величина
коэффициента a
3 48 192
Коэффициент жёсткости
λ
0,063 1 4
Жёсткость конструкции согласно табл. 2.2 определяют следующие факторы:
• модуль упругости материала Е и модуль сдвига G;
• геометрические характеристики сечения деформируемого тела (сечение F, момент инерции J при изги-
бе, полярный момент инерции J
p
при кручении);
• линейные размеры деформируемого тела l;
• вид нагрузки и тип опор (коэффициент а).
В процессе конструирования необходимо помнить об этих факторах и стремиться к рациональному при-
менению того или иного материала, формы и размеров деталей.
Масса НК имеет наибольшее значение в носимой, портативной и бортовой РЭА (самолетной, ракетной и
космической), где каждый лишний килограмм уменьшает полезную грузоподъёмность, скорость, дальность
действия, тактические возможности. Но в других областях использования РЭА уменьшение массы означает
снижение расхода материала и стоимости изготовления.
p
3
l
1
p
l
2
p
l
3

Страницы