Относительная прочность и жесткость

Какой же материал лучше? Во-первых, необходимо учитывать, в каких условиях будет эксплуатироваться аппарат. Применение неблагоприятных гальванических пар и сплавов на магниевой основе исключает применение аппарата в морском воздухе. Этот воздух благоприятствует быстрому развитию коррозии. Даже для обычных условий магниевые сплавы требуют надежной антикоррозийной защиты (оксидирования с лакокрасочным покрытием), но это не всегда удобно в эксплуатации. Анодирование магниевых сплавов, которое не требует лакокрасочной защиты, еще не получило широкого распространения.

И во-вторых, не одна плотность определяет легкость детали. Так как любая деталь должна быть прочной, то при расчете летательного аппарата вводится такое понятие, как удельная прочность, а это отношение предела прочности ов к плотности Q. Этим параметром пользуются для определения наивыгоднейшего материала, детали из которого работают на растяжение и подчиняются закону Гука. Например, тросы и элементы в их системе, центральный болт, горизонтальная труба рулевой трапеции.
Но удельная прочность может подсказать оптимальный материал не при всех видах деформации. Если деталь работает на сжатие, срез (сдвиг, как большинство болтов), изгиб или кручение, то необходимо пользоваться пределами прочности этих видов деформации. Но есть деформации, при которых определяющими будет не предел прочности, а жесткость.

Томас Юнг в свое время пришел к выводу, что если пользоваться не абсолютным значением сил и смещений в конструкциях, а напряжениями и деформациями, то закон Гука можно записать в виде отношения напряжения к деформации a/e=const. Вывод Юнга был таков, что эта константа является характеристикой каждого вещества и представляет его жесткость Е. Эту константу называют также модулем Юнга или модулем упругости. Прочность и жесткость — это не одно и то же. Жесткость Е показывает, насколько податливым является материал, а прочность а, т характеризуется напряжением, необходимым для того, чтобы этот материал разрушить.

Отношением E/Q целесообразно пользоваться для определения наивыгоднейшего материала боковых труб крыла, которые работают как консоли, закрепленные одним концом. Из тонкостенных дета
лей, работающих на продольное сжатие (что при их длине будет вызывать потерю устойчивости),—это поперечная балка, мачта при отрицательных перегрузках, вертикальные элементы рулевой трапеции. Удельными характеристиками прочности (а точнее—-устойчивости) будут vE/og— для труб и полу оболочек и V E/Qg — для плоских элементов типа пластинок. 

Смотрите также

Амет-Хан Султан
Рассказ начну с похорон. 1 февраля 1971 года в испытательном полете погиб дважды Герой Советского Союза, кавалер многих орденов, известный ас Отечественной войны, заслуженный летчик-испытатель, ла ...

Дирижабль «Патриот»
Дирижабль — «Патриот» (СССР, 1947) В 1946 году — также, под руководством Б.А. Гарфа был спроектирован и построен дирижабль «Патриот», летавший в 1947 году.  ...

Веремей Б.И.
Веремей Борис Иванович (1935 - 2002гг.) - первый пилот самолета Ту-160, Герой Советского Союза, Заслуженный летчик-испытатель СССР. Борис Иванович Веремей отдал около 40 лет испытаниям и доводкам тупо ...