Динамическое состояние конструкции авиационного изделия со сварными соединениями

Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов


Авторы

Зарецкий М. В. 1*, Сидоренко А. С. 2**

1. Ижевский электромеханический завод «Купол», ул. Песочная, 3, Ижевск, 426033, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: iemz@kupol.ru
**e-mail: k906@mai.ru

Аннотация

Представлены результаты разработки численных моделей и данные расчетной оценки характеристик вибрационных ускорений конструкции авиационного изделия, содержащей непрерывные сварные соединения, при действии случайной стационарной кинематической нагрузки. Получены зависимости для спектральных характеристик и уровней вибрационных ускорений в различных точках конструкции изделия и сварных швов. Определены зоны и значения максимальных уровней вибрации при случайной нагрузке, соответствующей условиям совместного полета изделия с носителем. Показано существенное влияние конфигурации сварных соединений на уровни виброускорений в зоне сварных швов.

Ключевые слова:

конструкция, динамическое состояние, сварное соединение, случайные колебания, метод конечного элемента, вибрационное ускорение, спектральная плотность

Библиографический список

  1. Фигуровский В.И. Расчет на прочность беспилотных летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1973. – 360 с.

  2. Диментберг Ф.М., Колесников К.С. Вибрации в технике. Справочник в 6 т. – М.: Машиностроение, 1980. Т. 3. – 544 с.

  3. Фирсанов В.В. Динамика и прочность установок авиационного вооружения. – М.: Изд-во МАИ, 2007. – 400 с.

  4. Иерусалимский К.М., Корнеев А.Н. Влияние остаточных напряжений после сварки на прочность и устойчивость элементов конструкций // Труды ЦАГИ. № 2633. 1998. С. 34 – 43.

  5. Винокуров В.А., Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности – М.: Машиностроение, 1996. – 576 с.

  6. Меркулов И.Е., Ендогур А.И. Создание модели сварного отсека сверхзвукового самолета с учетом конструктивно-технологической схемы // Труды МАИ. 2017. № 94. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=81168

  7. Golikov N.I., Sidorov M.S. Redistribution of residual welding stresses in ultrasound impact treatment of welded joints in pipes // Welding international, 2012, vol. 26, no. 10, pp. 765 – 768.

  8. Захаров М.Н., Насонов В.А. Критерий разрушения сварных стыковых соединений с внутренними дефектами // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 7 (652). С. 76 – 82.

  9. Mironov A.A., Volkov V.M. How to estimate the reliability of a weld joint under conditions of cyclic loading according to the results of a nondestructive check // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2011, vol. 40, no. 1, pp. 31 – 34.

  10. Antonov A.A. Investigation of fields of residual stresses in welded structures // Welding International, 2014, vol. 28, no. 12, pp. 966 – 969.

  11. Фирсанов В.В., Серпичева Е.В. Влияние напряженно-деформированного состояния «пограничный слой» на прочность фланцевых и сварных соединений // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2014. № 11-1. С. 279 – 288.

  12. Tsumarev Y.A., Tsumarev E.N., Ignatova E.V., Latypova E.Y. Reducing stress concentration in welded joints by brazing // Welding International, 2015, vol. 29, no. 3, pp. 227 – 229.

  13. Wijker Jaap. Random vibrations in spacecraft structures design: Theory and applications. Springer Science+Business Media B.V. 2009, 518 p.

  14. Elishakoff I. Probabilistic Methods in the Theory of Structures: Strength of Materials, Random Vibrations, and Random Buckling, Songapore, World Scientific, 2017, 522 p.

  15. Martins J.R.R.A., Hwang J.T. Review and unification of methods for computing derivatives of multidisciplinary computational models // AIAA Journal: devoted to aerospace research and development, 2013, vol. 51, no. 11, pp. 2582 – 2599.

  16. Махутов Н.А., Гаденин М.М., Одинцев И.Н. Разумовский И.А. Развитие методов расчетного и экспериментального определения локальных остаточных напряжений при сложных спектрах нагружения // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2015. № 6. C. 53 – 62.

  17. Галимов Э.Р., Беляев А.В., Сироткина Л.В. Методы прогнозирования свойств сварных соединений // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2015. Т. 71. № 6. С. 84 – 87.

  18. Алямовский А.А. SolidWorks Simulation. Инженерный анализ для профессионалов: задачи, методы, рекомендации. – М.: ДМК Пресс, 2015. – 562 с.

  19. Тушев О.Н., Березовский А.В. Определение спектральных плотностей динамических характеристик нелинейной модели конструкции // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 1. C. 18 – 27.

  20. 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=29685

  21. Шахматов Д.М. Особенности напряженно-деформированного состояния разнородных сварных соединений // Сварка и диагностика. 2013. № 1. С. 32 – 36.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход