Handbuch - Suter Swiss-Composite Group

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3. Berechnungsbeispiel
Es soll der Tragflügelholm eines Leichtflugzeuges als Kastenholm dimensioniert
werden. Gesucht ist die Anzahl der Rovings im Ober- und Untergurt. Weiterhin
ist die Anzahl der Gewebelagen für die Stegbeschichtung zu ermitteln.
3. a) Ermittlung der Belastungen im Tragflügel
Vereinfachte Annahme:
Der Tragflügel trägt sich selbst.
Für die Dimensionierung der Tragflügelholme ist die am Rumpf konzentrierte
Masse maßgeblich.
Bei einem Lastvielfachen von 6 g müssen die Tragflügel folgende Auftriebskraft
liefern, um den Rumpf zu tragen:
F = 300 kg · 6 · 10
m
= 18.000 N
s²
3. b) Berechnung der Schnittlasten
Das mechanische Modell zur Ermittlung der Schnittlasten in einer Tragflügelhälfte
ist:
1.76
ÜBERSCHLÄGIGES DIMENSIONIEREN MIT FASERVERBUNDWERKSTOFFEN
ROUGH DIMENSIONING WITH FIBRE COMPOSITES
Gesamtabfluggewicht: 340 kg
Eigengewicht der Tragflügel: 40 kg
Gesamtflügelfläche: 10 m 2
Tragflügeltiefe: 1 m
Bruchlastvielfaches: 6
18,000 N distributed over 10 m
2,5 m
Einspannstelle
Bearing point
3. Example calculations
The wing spar of a light plane is to be dimensioned as a box spar. What has to
be determined here is the number of rovings in the top and bottom boom as
well as the number of fabric plies for the web coating.
3. a) Determining the loads in the wing
Total take-off mass: 340 kg
Weight of the wings: 40 kg
Total wing area: 10 m²
Wing chord: 1 m
Rupture load factor: 6
For the sake of simplicity, the calculations will assume
that the wing is self-supporting.
The mass concentrated at the fuselage is a decisive factor influencing the
wing spar’s final dimensions.
With a load factor of 6, the lift that the wings must provide to carry the
fuselage is calculated as follows:
R&G Faserverbundwerkstoffe GmbH D-71111 Waldenbuch Fon 0 71 57/53 04 60 Fax 0 71 57/53 04 70 www.r-g.de
5 m
F = 300 kg · 6 · 10 m = 18.000 N
s²
3. b) Calculating the internal loads
The mechanical model for determining the internal loads in one half of the
wing:
F ers = 9.000 N q = 1.800 N/m
F eq = 9.000 N q = 1.800 N/m
Ausg./Ed. 01.03 Änderungen vorbehalten / Modifications reserved