Analyse van een vleugelconstructie
Aviation
3ENG IO 1
,Inhoudsopgave
Inleiding ......................................................................................................................................................... 3
Hoofdstuk 1: VLS & krachtenevenwicht .......................................................................................................... 4
1.1 VLS............................................................................................................................................................. 4
1.2 Krachtenevenwicht ....................................................................................................................................... 5
Hoofdstuk 2: Voorligger van de vleugel........................................................................................................... 6
2.1 Brandstofgewicht.......................................................................................................................................... 6
2.2 Vleugelgewicht ............................................................................................................................................. 7
2.3 Draagkracht .................................................................................................................................................. 7
Hoofdstuk 3 Vakwerkconstructie van de motorpylon ..................................................................................... 8
3.1 VLS voor de vakwerkconstructie van de motorpylon ................................................................................... 8
............................................................................................................................................................................ 8
3.2 Berekening van de staaf- en verbindingskrachten van de motorpylon......................................................... 9
..................................................................................................................................................................... 10
3.3 evenwichtsvergelijking motorpylon ............................................................................................................ 14
Hoofdstuk 4: Brandstof en draagkracht ........................................................................................................ 15
4.1 VLS vooraanzicht voorste vleugelligger ...................................................................................................... 15
4.2 Functies voor de V- en M-lijn per snede ...................................................................................................... 17
..................................................................................................................................................................... 17
..................................................................................................................................................................... 17
..................................................................................................................................................................... 17
4.3 V- en M-lijn ................................................................................................................................................. 21
4.4 Reactiekrachten in de inklemming van de vleugel aan de romp ................................................................ 22
Hoofdstuk 5: I-profiel aluminiumlegering ..................................................................................................... 23
5.1 Aluminiumlegering eigenschappen AL7075-T6.......................................................................................... 23
5.2 afmetingen van het I- profiel ...................................................................................................................... 24
5.3 Berekenen van de schuifspanning .............................................................................................................. 26
5.4 Uitleg van de verandering van de voorligger in de spanwijdterichting en de voordelen ............................ 26
Conclusie ...................................................................................................................................................... 27
Bibliografie ................................................................................................................................................... 28
2
, Inleiding
De eerste vliegtuigen die ooit werden gemaakt waren van hout, licht metaal, staalbuizen of een
combinatie van deze materialen gemaakt. De vleugels bestonden uit een voorligger en een achterligger
die waren ondersteund door spandraden, om eventuele vervorming tegen te gaan. Hedendaags wordt
er meer gebruik gemaakt van composieten in de constructie van de vliegtuigen.
Het is vooral belangrijk dat het vliegtuig sterk is om het te kunnen laten vliegen en het niet ieder jaar
weer te moeten vervangen. Bij het ontwerpen van vliegtuigen wordt ervoor gezorgd dat vleugels alle
krachten die gebruikt worden op de vleugels het aankunnen. In dit verslag wordt gefocust op de
volgende vraag: Welke afmetingen moet het I-profiel hebben om de krachten die hierop werken aan
te kunnen? Door de interne krachten van de motorpylon te bepalen doormiddel van de
vakwerkmethode en de interne krachten van de vleugelvoorligger weer te geven in V- en M- lijnen
kunnen de afmetingen van de vleugelvoorligger bepaald worden.
Om de hoofdvraag te beantwoorden is er in hoofdstuk 1 als eerst een VLS (Vrij lichaamsschema)
gemaakt met daarin relevante afmetingen en worden vervolgens de externe krachten op een vliegtuig
hierbij berekend. In hoofdstuk 2 wordt er daarna bepaald welk deel van het brandstofgewicht, het
vleugelgewicht en de liftkracht wordt gedragen door de voorligger. Daarna wordt er in hoofdstuk 3
van het verslag berekeningen gemaakt van de interne krachten op het vakwerk van de motorpylon.
Vervolgens wordt in hoofdstuk 4 de verdeelde belastingen op de voorligger berekend en worden met
een grafiek de V – en M – lijnen weergegeven. Als dit gedaan is kan in hoofdstuk 5 de afmetingen van
de voorligger berekend worden en is er tevens ook een uitleg beschreven over een bepaalde
aluminiumlegering. Als laatste wordt er een conclusie geschreven over de interne krachten die werken
in het I- profiel van de airbus A320 en wat de afmetingen van het I- profiel zijn.
3
Aviation
3ENG IO 1
,Inhoudsopgave
Inleiding ......................................................................................................................................................... 3
Hoofdstuk 1: VLS & krachtenevenwicht .......................................................................................................... 4
1.1 VLS............................................................................................................................................................. 4
1.2 Krachtenevenwicht ....................................................................................................................................... 5
Hoofdstuk 2: Voorligger van de vleugel........................................................................................................... 6
2.1 Brandstofgewicht.......................................................................................................................................... 6
2.2 Vleugelgewicht ............................................................................................................................................. 7
2.3 Draagkracht .................................................................................................................................................. 7
Hoofdstuk 3 Vakwerkconstructie van de motorpylon ..................................................................................... 8
3.1 VLS voor de vakwerkconstructie van de motorpylon ................................................................................... 8
............................................................................................................................................................................ 8
3.2 Berekening van de staaf- en verbindingskrachten van de motorpylon......................................................... 9
..................................................................................................................................................................... 10
3.3 evenwichtsvergelijking motorpylon ............................................................................................................ 14
Hoofdstuk 4: Brandstof en draagkracht ........................................................................................................ 15
4.1 VLS vooraanzicht voorste vleugelligger ...................................................................................................... 15
4.2 Functies voor de V- en M-lijn per snede ...................................................................................................... 17
..................................................................................................................................................................... 17
..................................................................................................................................................................... 17
..................................................................................................................................................................... 17
4.3 V- en M-lijn ................................................................................................................................................. 21
4.4 Reactiekrachten in de inklemming van de vleugel aan de romp ................................................................ 22
Hoofdstuk 5: I-profiel aluminiumlegering ..................................................................................................... 23
5.1 Aluminiumlegering eigenschappen AL7075-T6.......................................................................................... 23
5.2 afmetingen van het I- profiel ...................................................................................................................... 24
5.3 Berekenen van de schuifspanning .............................................................................................................. 26
5.4 Uitleg van de verandering van de voorligger in de spanwijdterichting en de voordelen ............................ 26
Conclusie ...................................................................................................................................................... 27
Bibliografie ................................................................................................................................................... 28
2
, Inleiding
De eerste vliegtuigen die ooit werden gemaakt waren van hout, licht metaal, staalbuizen of een
combinatie van deze materialen gemaakt. De vleugels bestonden uit een voorligger en een achterligger
die waren ondersteund door spandraden, om eventuele vervorming tegen te gaan. Hedendaags wordt
er meer gebruik gemaakt van composieten in de constructie van de vliegtuigen.
Het is vooral belangrijk dat het vliegtuig sterk is om het te kunnen laten vliegen en het niet ieder jaar
weer te moeten vervangen. Bij het ontwerpen van vliegtuigen wordt ervoor gezorgd dat vleugels alle
krachten die gebruikt worden op de vleugels het aankunnen. In dit verslag wordt gefocust op de
volgende vraag: Welke afmetingen moet het I-profiel hebben om de krachten die hierop werken aan
te kunnen? Door de interne krachten van de motorpylon te bepalen doormiddel van de
vakwerkmethode en de interne krachten van de vleugelvoorligger weer te geven in V- en M- lijnen
kunnen de afmetingen van de vleugelvoorligger bepaald worden.
Om de hoofdvraag te beantwoorden is er in hoofdstuk 1 als eerst een VLS (Vrij lichaamsschema)
gemaakt met daarin relevante afmetingen en worden vervolgens de externe krachten op een vliegtuig
hierbij berekend. In hoofdstuk 2 wordt er daarna bepaald welk deel van het brandstofgewicht, het
vleugelgewicht en de liftkracht wordt gedragen door de voorligger. Daarna wordt er in hoofdstuk 3
van het verslag berekeningen gemaakt van de interne krachten op het vakwerk van de motorpylon.
Vervolgens wordt in hoofdstuk 4 de verdeelde belastingen op de voorligger berekend en worden met
een grafiek de V – en M – lijnen weergegeven. Als dit gedaan is kan in hoofdstuk 5 de afmetingen van
de voorligger berekend worden en is er tevens ook een uitleg beschreven over een bepaalde
aluminiumlegering. Als laatste wordt er een conclusie geschreven over de interne krachten die werken
in het I- profiel van de airbus A320 en wat de afmetingen van het I- profiel zijn.
3
