Расчет преднагруженных металлических конструкций в комплексе MSC Nastran на стойкость к воздействию случайной вибрационной нагрузки. Часть 2
Авторы: Шульга А.А., Аликин Н.А., Барышева Д.В.
Опубликовано в выпуске: #7(163)/2025
DOI: 10.18698/2308-6033-2025-7-2461
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция, производство, испытания и эксплуатация летательных аппаратов
Представлен расчет в комплексе MSC Nastran предварительно растянутой металлической пластины с линейно-упругой моделью материала на стойкость к воздействию случайной вибрационной нагрузки. Получено аналитическое решение данной задачи для двух моделей изгиба пластины: учитывающей сдвиги и пренебрегающей ими. Проведено сравнение аналитических и численных (методом конечных элементов) решений. В задаче о собственных колебаниях сравниваемыми величинами выбраны собственные частоты колебаний, а в задаче о случайных колебаниях — прогиб, напряжение и усталостная повреждаемость в центральной точке конструкции пластины. Результаты расчета усталостной повреждаемости отвечают требованиям, предъявляемым к решению инженерных задач динамической прочности, поскольку обладают достаточно высокой точностью. Так, относительное отклонение сравниваемых величин составило не более 2 %.
EDN EYQHOL
Литература
[1] Светлицкий В.А. Случайные колебания механических систем. Москва, Машиностроение, 1976, 216 с.
[2] Шульга А.А., Барышева Д.В., Медведский А.Л. Оценка вклада высокочастотной составляющей нагрузки в усталостную повреждаемость металлических конструкций. Сборник тезисов научно-практической конференции аспирантов (Жуковский, Технопарк ЦАГИ, 27 сентября 2023 г.). Жуковский, ЦАГИ, 2023, с. 39–46.
[3] Шульга А.А., Никитин Е.А., Медведский А.Л. Оценка вклада высокочастотной составляющей нагрузки в усталостную повреждаемость авиационных конструкций одномоментным методом. Материалы IX Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики (АНТЭ-2024)» (Казань, 03–04 октября 2024 г.). Казань, КАИ, 2024, с. 46–48.
[4] Квалификационные требования. КТ-160G/14G. Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования (Внешние воздействующие факторы — ВВФ). Требования, нормы и методы испытаний. 2015, 462 с.
[5] Шульга А.А., Аликин Н.А., Барышева Д.В. Расчет преднагруженных металлических конструкций в комплексе MSC Nastran на стойкость к воздействию случайной вибрационной нагрузки. Часть 1. Инженерный журнал: наука и инновации, 2025, вып. 6. EDN IFMLUF.
[6] Сагдиев Т.А., Норкобилов Б.Н. Исследование и классификация свойств узлов и панелей конструкции планера самолета. Мировая наука, 2022, № 6 (63), с. 158–165.
[7] Timoshenko S.P., Woinowsky-Krieger S. Theory of plates and shells. Second edition. New York, McGraw-Hill Book Company, 1959, 580 p.
[8] Бидерман В.Л. Механика тонкостенных конструкций: Статика. Москва, ЛЕНАНД, 2017, 496 с.
[9] Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. Москва, ЛЕНАНД, 2017, 416 с.
[10] Bonte M.H.A., de Boera A., Liebregts R. Determining the von Mises stress power spectral density for frequency domain fatigue analysis including out-of-phase stress components. Journal of Sound and Vibration, 2007, no. 302, pp. 379–386.
[11] MSC NASTRAN 2022.1 Quick Reference Guide. Newport Beach, MSC Software Corporation, 2022, 3418 p.
[12] Bathe K.J. Finite Element Procedure. Second edition. Klaus-Jurgen Bathe, 2014, 1065 p.