SIMCON Drake - Dokumentation - OUV

SIMCON Drake KAPITEL 9. MODELL-GEOMETRIE
H
B
z s
z max
Abbildung 9.8.: Holmquerschnitte
des n-fachen der Gewichtskraft entspricht. In Wirklichkeit besteht diese Auftriebskraft
aus einer Auftriebsverteilung über der gesamten Spannweite, da jedoch der reale Festigkeitsnachweis
mit zusätzlichen Gewichten auf dem Rumpf durchgeführt wird, wobei das
Flugzeug mit seinen Tragflächen auf zwei Böcken steht, die bei 2
3 der Flügellänge untergestellt
sind, entspricht diese vereinfachte punktförmige Last eher der realen Festigkeitsprobe
vor dem Erstflug. Eine solche punktförmige Kraft bewirkt auch ein größeres Biegemoment
an der Flügelwurzel als eine über die Fläche integrierte Kraftverteilung.
Aufgrund der Biegelast entsteht im Holm, wie schon erwähnt, eine Biegespannung, die
kleiner als die maximal mögliche Biegespannung σmax des Materials für den Holm bleiben
muss.
σmax ≧ M
∗ zmax
Ixx
(9.2)
Anders betrachtet können wir also bei gegebener maximaler Biegespannung σmax über das
Flächenträgheitsmoment die Abmaße unseres Holmquerschnitts berechnen. Dieser besteht
aus zwei Kiefernholzlatten mit rechteckigen Querschnitt, von denen einer an der Flügeloberseite
und der andere an der Flügelunterseite bei etwa einem Viertel der Profiltiefe
liegt.
Damit ergibt sich das gesamte Flächenträgheitsmoment Ixx,ges aus der Summe der einzelnen
Flächenträgheitsmomente für die Holmquerschnitte Ixx und der Verschiebung nach
dem Satz von Steiner Ixx,s. Das Flächenträgheitsmoment eines rechteckigen Holmquerschnitts:
Ixx =
b ∗ h3
12
(9.3)
Die Verschiebung des Querschnitts von der neutralen Faser zur Ober-/Unterseite der Tragfläche:
Ixx,s = z 2 s ∗ A = z 2 s ∗ b ∗ h (9.4)
Da die Holmquerschnitte symmetrisch zur neutralen Faser sind, ergibt sich das gesamte
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