Расчётно-экспериментальное исследование динамики трехслойных сотовых панелей при действии ударной нагрузки

Авторы

Мартиросов М. И., Дедова Д. В.^*, Егорова О. В.^**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: darina.dedova98@gmail.com
**e-mail: janus_olga@mail.ru

Аннотация

В работе проводится расчетно-экспериментальное исследование динамики трехслойных сотовых панелей из полимерных композиционных материалов при действии ударной нагрузки грузом установленной массы в соответствии с ГОСТ Р 57954-2017. В ходе исследования определяются энергия, необходимая для разрушения панели, а также средняя высота падения груза. Численные расчеты проводятся методом конечных элементов при помощи программного комплекса LS-DYNA. В численном исследовании помимо энергии разрушения определяются поля распределения напряжений в каждом из монослоев наружной обшивки сотовой панели, а также перемещения заполнителя в месте удара.

Ключевые слова:

трехслойные панели; сотовый заполнитель; полимерные композиционные материалы; экспериментальное исследование; метод конечных элементов; ударная нагрузка

Список источников

1. Александров А.Я., Куршин Л.М. Трехслойные пластинки и оболочки // Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах. Том 2. - М.: Машиностроение, 1968. -  С. 243-326.

2. Александров А.Я., Брюккер Л.Э., Куршин Л.М. Расчет трехслойных панелей. - М.: Оборонгиз, 1960. - 270 c.

3. Любин Дж., Дастин С. Аэрокосмическое применение композитов // Справочник по композиционным материалам в двух книгах /Под ред. Дж. Любина. Книга 2. - М.: Машиностроение, 1988. - С. 538-566.

4. Вольмир А.С. Современные концепции применения композитных материалов в летательных аппаратах и двигателях //Механика композитных материалов. 1985, № 6. - С. 1049-1056.

5. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. The finite element method. Vol. 1. – Butterworth Heinemann. 2000. - 708 p.

6. Зенкевич O., Морган K. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. - М.: Мир. 1986. - 312 с.

7. Сигерлинд Л. Применение метода конечных элементов. - М.: Мир. 1979. - 392 с.

8. Sigerlind L.-J. Applied Finite Element Analysis. John Wiley and Sons. Inc. 1976. - 195 p.

9. Сафронов В.С. Экспериментально-теоретическое исследование жесткостных характеристик неоднородных трехслойных сотовых панелей // Авиакосмическое приборостроение. №12. 2009. - С. 28-33.

10. Адамов А.А., Торопицина А.В. Экспериментально-теоретическое исследование деформирования многослойных сотовых панелей при испытании на сдвиг // Вестник ЧГПУ им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. №2 (56). 2023. -С. 76-87.

11. Соловьев И.А., Шитикова М.В. Экспериментальное моделирование трёхточечного изгиба аддитивно изготовленных трёхслойных композитных пластин с тетракиральным заполнителем // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. №5 (61). 2022. - С. 18-25.

12. Ерасов В.С., Сибаев И.Г., Сутубалов А.И. Испытания образцов из трехслойных конструкций с сотовым заполнителем // Труды ВИАМ. №10 (152). 2025. - С. 133-155.

13. Першин А.М. Расчётное исследование статической устойчивости сотовых заполнителей из композиционных материалов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). №5-1 (47). 2014. - С.118-123.

14. Димитриенко Ю.И., Федонюк Н.Н., Губарева Е.А., Сборщиков С.В., Прозоровский А.А., Ерасов В.С., Яковлев Н.О. Моделирование и разработка трехслойных композиционных материалов с сотовым заполнителем // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Естественные науки. №5 (56). 2014. - С. 66-81.

15. Котович И.В., Власов Д.Д. Экспериментальное исследование и численное моделирование деформации трехслойной панели с нерегулярной структурой сот под действием внешней нагрузки // Тепловые процессы в технике. Т. 17. №10. 2025. - С. 443-453.

16. Дударьков Ю.И., Левченко Е.А., Лимонин М.В., Шевченко А.В. Расчетные исследования влияния некоторых видов эксплуатационно-технологических повреждений на несущую способность стрингерных панелей из полимерных композиционных материалов // Труды МАИ. №106. 2019. - С. 1-29.

17. Голован В.И., Дударьков Ю.И., Левченко Е.А., Лимонин М.В. Несущая способность панелей из композиционных материалов при наличии эксплуатационных повреждений // Труды МАИ. №110. 2020. - С. 1-26.

18. Беззаметнов О.Н., Митряйкин В.И., Халиулин В.И., Кротова Е.В. Разработка методики определения стойкости к ударным воздействиям деталей летательных аппаратов из композитов с сотовым заполнителем // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 3. -  С. 111-125.

19. Рабинский Л.Н., Мартиросов М.И., Дедова Д.В. Поведение плоских панелей с сотовым заполнителем при наличии внутренних дефектов различной формы // Труды МАИ. №141. 2025. - С. 1-24.

20. Рабинский Л.Н., Мартиросов М.И., Дедова Д.В. Расчетно-экспериментальное исследование трехслойных плоских панелей с обшивками из полимерных композитов // Инженерный журнал: наука и инновации. Электронное научно-техническое издание. № 4 (160). 2025. - C.1-9.

21. ГОСТ Р 57954-2017.Пластмассы. Метод определения энергии удара по Гарднеру. - М.: Стандартинформ, 2017. - 30 с.

Скачать статью