Расчет и применение в аэрокосмических конструкциях плоских оребренных панелей из полимерных композиционных материалов
Авторы: Башаров Е.А.
Опубликовано в выпуске: #5(137)/2023
DOI: 10.18698/2308-6033-2023-5-2272
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Представлены разработка и апробация упрощенной методики расчета с оптимизацией при использовании критерия равнопрочности в слоях. Проанализированы перспективы применения в аэрокосмических конструкциях оребренных подкрепленных панелей из полимерных композиционных материалов. Рассмотрены основные расчетные случаи нагружения оребренных панелей на этапе первоначального проектирования, а также даны расчетные выражения, используемые в ограничениях проектируемых конструкций. Показана апробация методики на примере расчета оребренной панели из углепластика типа КМУ-7Л. Отмечено, что полученные результаты показали хорошую точность определения жесткости и прочности оребренных композитных панелей с учетом связующего, достаточную для инженерных расчетов.
Литература
[1] Башаров Е.А., Вагин А.Ю. Анализ применения композиционных материалов в конструкции планеров вертолетов. Труды МАИ, 2017, № 92, c. 1–33. URL: https://mai.ru/publications/index.php?ID=77071.pdf (дата обращения 10.04.2023).
[2] Башаров Е.А., Ерков А.П. Метод расчета многослойного пакета из полимерного композиционного материала с учетом выбора критерия прочности. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2018, № 6, с. 39–53. URL: http://www.ros-polet.ru/files/archiv/pl1618_web.pdf (дата обращения 10.04.2023).
[3] Башаров Е.А. Оценка статической прочности образцов из полимерных композиционных материалов в расчетных программах MS.Excel и ANSYS с учетом выбора критерия прочности. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2021, № 12, с. 31–38. URL: http://www.ros-polet.ru/files/archiv/pl1221_web.pdf (дата обращения 10.04.2023).
[4] Башаров Е.А. Сравнительный анализ результатов расчета образцов из ПКМ в расчетной программе MS.Excel и ANSYS с учетом выбора критерия прочности с результатами их статических испытаний. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2022, № 6, с. 3–12. URL: http://www.ros-polet.ru/files/archiv/pl1221 web.pdf (дата обращения: 10.04.2023).
[5] Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. Москва, Машиностроение, 1988, 272 с.
[6] Грищенко С.В., Попов Ю.И. Разработка макромодели слоистого композита для анализа напряженно-деформированного состояния нерегулярных зон типовых конструкций планера самолета. Труды МАИ, 2013, № 65, с. 1–15. URL: https://mai.ru/upload/iblock/168/1685505fa649aec9868e56c34cbf9e13.pdf (дата обращения: 10.04.2023).
[7] Дудченко А.А., Елпатьевский А.Н. Прочность композитных подкрепленных панелей, нагруженных в своей плоскости. Механика композитных материалов, 1993, т. 29, № 1, с. 84–92.
[8] Дудченко А.А. Оптимальное проектирование элементов авиационных конструкций из композиционных материалов. Москва, Изд-во МАИ, 2002, 84 с.
[9] Дудченко А.А., Шумова Н.П. Строительная механика плоских подкрепленных композитных панелей. Москва, Изд-во МАИ, 2006, 72 с.
[10] Дудченко А.А. Прочность и проектирование элементов авиационных конструкций из ПКМ. Москва, Изд-во МАИ, 2007, 200 с.
[11] Кузьмин М.А., Лебедев Д.Л., Попов Б.Г. Строительная механика и расчеты композитных конструкций на прочность. Москва, ИКЦ «Академкнига», 2008, 191 с.
[12] Васильев В.В., Добряков А.А., Дудченко А.А. и др. Основы проектирования и изготовления конструкций летательных аппаратов из композиционных материалов. Москва, Изд-во МАИ, 1985, 218 с.
[13] Халиулин В.И., Константинов Д.Ю., Данилов Я.С. Исследование процесса изготовления композитных конструкций интегрального типа с помощью трансформируемой оснастки. Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2012, № 4, вып. 2, с. 115–132. URL:https://old.kai.ru/vestnik/4-2_12.shtml (дата обращения:10.04.2023).
[14] Халиулин В.И., Константинов Д.Ю., Батраков В.В. Исследование возможностей формования композитных панелей с интегральным каркасом. Материалы докладов Международного симпозиума «Самолётостроение России. Проблемы и перспективы», 2–5 июля 2012 г., г. Самара. Самара, Изд-во Самарского государственного аэрокосмического ун-та, 2012, с. 227–229.