Сведения о ведущей организации 1 (Численное моделирование напряженно-деформированного состояния конструкций авиационных изделий при совместной эксплуатации с носителем)

125993, Волоколамское шоссе, 4 Факс: 8(499) 158-29-77 Ва ваьэ исх.№ 902-09-14 от 15.09.14 1-1аправляю Вам отзыв Государственного научного центра Федерального государственного унитарного предприятия «Государственный научноисследовательский институт авиационных систем» на диссертацию Зарецкого Максима Владимировича на тему: «Численное моделирование напряженно- деформированного состояния конструкций авиационных изделий при совместной эксплуатации с носителем», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.02.06 — «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры». Г! риложенне: 1. Отзыв ГНЦ ФГУП «ГосНИИАС» на диссертацию — 2 экз., на 5 листах каждый.

2. Диссертация в 1 экз, — 1 книга. .М. Мужичек Россия, 125319, Моааа, уп. Биктореико, 7 Топ,: (499) 157-70-47 Факс: (499) 943-66-05 дав '~ "О яА'~ . и~.едафвэ Ученый секретарь НТС ФГУП «ГосНИ ("'» Ученому секретарю института «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» МАИ к.т.н. о . А.Н. Ульяшиной.

«Утак жДАКЬ Зам. Генерального директора ФГУЦ «ГосНИИАС», доктор те~фф~~ф~зщ~рЪук ~4~. С'а~~~флов Ф «.~'~'» о фб "-.:-~-.ф ОТЗЫВ ведушей организации ФГУП «Государственный ИИИ авиационных систем» на диссертацик1 Зарецкого Максима Владимировича «Численное моделирование напряженно-деформированного состояния конструкций аВиациОнных изделий при соВместноЙ эксплуа1'ации с носителем», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.02.06 — Динамика, прочность маин1н, приборов и ш1пар11туры Диссертация Зарецкого М.В.

посвящена проблеме оценки и подтверждения характеристик прочности и долговечности конструкций изделий авиационной техники, которая является актуальной и представляет научный и практический интерес. Актуальность темы выполненной работы. Актуальность диссертационной работы обусловлена, с одной стороны, практической необходимостью обеспечения установленных показателей прочности и долговечности, с другой - относительно высокой слов1ностью решения этих проблем. Рациональным путем решения здесь является математическое моделирование с использованием современных прикладных систем, которое позволяет получить адекватные количественные оценки требуемых характеристик и существенно уменьшить объем экспериментальной огработки изделий па различных стадиях жизненного цикла.

В раооте решен комплекс задач, связанных с иссзидОВанием ди1шмического и напряженно-деформированного состояний конструкций издслнЙ при эксплуатационных нагрузках, сООтВетствующих некоторым режимам этапа совместного полета изделия с носителем. Положительной стороной диссертации является комплексный подход к решению поставленной задачи, включающий этапы от определения динамических характеристик изделия до Оценки еГО долГОВечности, Новизна исследовании и полученных результатов, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации.

В качестве новизны работы следует отметить разработку комплексной методики моде!!Нрования напряженноГО состояе!ия авиационных изделий, позволяющей корректно определять уровни локальных напряжений В зонах концентрации н формировать блоки приведенных регулярных циклов напр55жений.

В Отличие От изВестных исследОВаний здесь рассматриВаются численные модели, позволяющие учитывать деформирование конструкции при колебаниях по высоким формам, которые могут давать существенный Вклад в суммарный уровень напряжений. Для получения оценок долговечности предложено использовать статистическое моделирование случайных процессов напряжений по спектральной плотности с послсду5ощим приведением случайных процессов к блоку регулярных циклов с использование~! эффектиВноГО метода «дождя>?. Автором получены научные результаты, хе5рактеризу5ОЕцие напряженно- деформированное состояние и долговечность конструкций реальных изделий! Е5Виационнои техники В зависимости От своистВ конструкции услОВии нагружения и характеристик конструкционных материалов.

Содержание работы Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, определена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены положения„ Вьшосимые па защиту, дано краткое содержание работы по главам. В первой главе представлен обзор публикаций по теме диссертации. Дан анализ работ по расчетным исследованиям динамического и напряженно- деформированного состояния конструкций при действии случайной Вибре1цеп!.

Рассмотрены раООты посВященные Определению характере!стик усилостного разрушения материалов и конструкций при случайном н11гружении. ! !Окйзе1ны недостаточе10 иссг!едованные Г!!ЗООлемы и сформулирована постановка задачи диссертационной работы. Во второй главе представлена разработанная методика численного моделирования нйпряженно1"о Состояния, случййного процессй е1йпряжее1ий и оценки долговечности конструкций авиационных изделий при случайном вибрационном нагружении. Изложено применение методов конечного элеме1гга (МКЭ), статистического моделирования и теории суммирования усталостных повреждений. Г!ри создании сетки конечных элементов существенную сложность представляет корректное соединение оболочечных и твердотельных КЭ, применяемых для моделирования элементов конструкции.

!'езультатами динамического расчета являются спектральные плотности ускорения и среднеквадратические отклонения ускорения в узлах конструкции. Далее проводится вычисление вероятностных характеристик наг1ряжений в заданном частотном диапазоне при последовательном изменении параметров КЭ для Ооеспечения сходимости результатов вычислений. Для оценки долговечности проводится построение реализаций случайных процессов напряжений и преобразование этих процессов в блоки эквивалентных гю повреждающему дсе1ствию регулярных циклов, построение приведенных кривых усталости для элеме1пов конструкции изделия и применение корректированной линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений. Выбирается и обосновывается выбор показателя долговечности конструкции.

В третьей главе изложены результаты реализации разработе1ешых методик численного моделирования для исследования динамического состояния конструкции авиациОнного изделия, находящегося на подвеске самолета. Основная КЭ модель изделия сформирована с использованием оболочечных и Обьемных КЭ. Помимо этого сформирована КЭМ с использованием балочных !Типа ВЕАМ) КЭ. Расчетные исследования динамического состояние изделия выполнены для случаев нагружения кипематическим возбуждением стационарными случайными процессами ускорения. В четвертой главе на основе разработанной методики проведены исследования напряженного состояния конструкции авиационного изделия при случайном кинематическом возбуждении.

Вычисления напряжений проводились для различных вариантов размера КЗ модели с последовательным дроблением КЭ сетки, В результате вычислений определено распределение СКЗ напряжений в конструкции н зоны максимальных напряжений. Для этих зон получены спектральные плотности и распределения дисперсии напряжений! по частоте. В пятой главе проведена оценка долговечности конструкции авиационного изделия при случайном нагружении на основе разработанной численной модели напряженного состояния конструкции и корректированной линейной гипотезы накопления усталостных повреждений. Для этого построены блоки эквивалентных регулярных циклов напряжений и приведенные кривые усталости для элементов конструкции. Для построения блоков напряжений по предложенной методике проведено статистическое моделирование случайных узкополосных процессов напряжений, имеющих распределение, близкое к нормальному.

Схематизация полученных модельных процессов напряжения для приведения к набору регулярных циклов проведена с использованием алгоритмов метода «дождя». Получены графики повторяемости приведенного симметричного регулярного цикла напряжений для вариантов случайного 1ьагружения и продолжительности реализаций. На заключительном этапе определены значения корректирующего коэффициента и соответствующие оценки долговечности до появления усталостного разрушения.

Значимость полученных результатов. Результаты исследований, полученные в диссертации, облада!От практической значимостью. Разработанная методика позволяет проводить 11ссз!едования для авиационных издслий различных классов, транспортируемых на внутренних подвесках носителей, Данная методика может иметь разВитпе для случая нестяционарнОГО няГружени51. Разработанная методика может быгь рекоъ!ендовяна для применения при проведении ОКР, разработках перспективных авиационных изделий различного назначения, модернизации существук5!цих конструкций на предприятиях КТРВ и ОАК для получения расчетных оценок характеристик напряженного состояния и долговечности авиационных изделий, !!)Орк!5!рован!!я режимов испытаний, подготовки закл1очений по ресурсу.

Использование результатов диссертационной работы возможно также при срзВнительнои Оценке харак'1'еристик рзз5!ичнь!х Вярия1ггОВ конструктивного исполнения изделий на ранних стадиях разработки. Результаты работы целесообразно внедрить на ОАО «МКЬ «Искра». Достоверность полученных научных результатов подтверждается их соответствием известным закономерностям механики конструкций, использованием апробированных методов исследований„ удовлетворительным соответствием полученных результатов с экспериментальным данными друГих ЯВтороВ дл51 реяльнОГО изделия.