Особенности анализа нагружения ракетно-космических конструкций по результатам обработки телеметрической информации

Авторы

Титов В. А.

Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ЦНИИмаш, ул. Пионерская, 4, Королев, Московская область, 141070, Россия

e-mail: titovva4@yandex.ru

Аннотация

Обсуждаются алгоритмы анализа нагрузок и напряженно-деформированного состояния конструкций ракетно-космической техники в условиях, когда прямые измерения силовых воздействий отсутствуют, но имеются данные измерений параметров, зарегистрировавшие отклики конструкции и тем самым характеризующие условия внешнего нагружения. Общая идея этих алгоритмов состоит в определении внешних воздействий путем математической обработки телеметрических данных с использованием уравнений движения и последующем интегрировании этих уравнений при известной правой части для определения внутренних силовых факторов и напряженно-деформированного состояния в интересующих элементах конструкции. Созданное на базе предложенных алгоритмов программное обеспечение использовалось для анализа нагрузок на конструкции ракет-носителей, Международной космической станции и жидкостного ракетного двигателя при проведении огневых испытаний.

Ключевые слова

нагрузки, напряженно-деформированное состояние, внешнее нагружение, телеметрическая информация, расчетные динамические модели

Библиографический список

1. Кармишин А.В., Лиходед А.И., Паничкин Н.Г., Сухинин С.Н. Основы отработки прочности ракетно-космических конструкций. — М.: Машиностроение, 2007. — 480 с.

2. Лиходед А.И. О сходимости метода разложения по собственным формам колебаний в задачах динамического нагружения // Механика твердого тела. 1986. № 1. С. 180-188.

3. Анисимов А.В., Золкин С.Н., Лиходед А.И., Пономарев Д.А., Сидоров В.В., Титов В.А. Об особенностях расчёта нагрузок для конструкций с переменными массово-инерционными характеристиками // Космонавтика и ракетостроение. 2012. № 2(67). С. 120-128.

4. Бобылев С.С., Титов В.А. Исследование диссипативных свойств конструкции Международной космической станции // Космонавтика и ракетостроение. 2014. № 4(77). С. 171-177.

5. Титов В.А. Расчетные реконструкции силовых и моментных функций при длительных режимах нагружения элементов конструкции на борту Международной космической станции // Космонавтика и ракетостроение. 2015. № 3(82). С. 39-43.

6. Анисимов А.В., Лиходед А.И. Расчетная реконструкция фактических стыковочных силовых воздействий на конструкцию Международной космической станции на основе обработки записей бортовых акселерометров // Космонавтика и ракетостроение. 2007. № 4(49). С. 115-119.

7. Бахвалов Н.С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения). — М.: Наука, 1975. — 631 с.

8. Архипов А.Б., Горохов В.Д. и др. Решение проблем наземных испытаний ЖРД РД0124А со штатными высотными соплами / Научно-технический юбилейный сборник КБ химавтоматики — Воронеж: Кварта, 2012. Т. 1. С. 82-86.

9. Рыбаулин А.Г., Сидоренко А.С. Исследование локального напряженного состояния и оценка долговечности конструкции авиационного изделия с дискретными сварными соединениями при случайном нагружении // Труды МАИ. 2015. № 79. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=55786

10. Зарецкий М.В., Сидоренко А.С. Динамика конструкции авиационного изделия при случайном кинематическом нагружении // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=33423

11. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. — М.: Наука, 1979. — 336 с.

12. Анисимов А.В., Динеев В.Г., Ефимов А.А., Качалова В.В., Лиходед А.И., Мухин А.В., Пономарев Д.А., Сидоров В.В., Титов В.А., Успенская О.А. Моделирование нагружения конструкции ракеты-носителя «Ангара» в процессе управляемого полета в плотных слоях атмосферы. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012612192 от 28.02.2012.

13. Титов В.А. Программное обеспечение для определения на основании показаний бортовых акселерометров амплитудных и частотных характеристик динамических откликов конструкции Международной космической станции по перегрузкам на различные силовые воздействия. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010617286 от 01.11.2010.

14. Владимиров С.А., Титов В.А., Кондратенко М.А., Корнев Д.В., Трефилов С.И., Горохов В.Д., Жеребчиков С.Н. Моделирование отклика камеры сгорания высотного двигателя на нештатные силовые воздействия при наземных огневых испытаниях // Известия МГТУ «МАМИ». 2015. № 2(24). Т. 4. С. 51-58.

15. Титов В.А., Корнев Д.В. Расчетный анализ динамического отклика камеры высотного двигателя по параметрам деформаций и напряжений на нештатные силовые воздействия, возникающие при наземных огневых испытаниях, на основании данных тензометрирования. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619546 от 16.12.2011.

16. Бондаренко А.Ю., Золкин С.Н., Лиходед А.И., Титов В.А. Особенности расчетного определения динамических нагрузок и напряжений при транспортировке блоков ракетно-космической техники // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 4(89). С. 60-68.

17. Лиходед А.И., Малинин А.А., Титов В.А., Чесноков Б.В. Основные положения методологии уточнения режимов вибронагружения и обеспечения прочности блоков ракет-носителей при транспортировках их на космодром «Восточный» // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 4(89). С. 55-59.

Скачать статью