Автореферат (1025048), страница 4
Текст из файла (страница 4)
На Рис. 12 приведены экспериментальные и заданныезависимости температур и нагрузки от времени для одного из испытаний. Всетри образца выдержали испытания без разрушения. Таким образом, доказано,что исследованная структура может быть использована для изготовлениянесущих конструкций РН тяжелого класса (типа «Протон»).Приведенные результаты экспериментальных исследований позволяютсформулировать следующие выводы.– Проведены испытания модельных образцов. Установлено, чтохарактеристики упругости многостеночных образцов мало зависят оттемпературы в исследованном диапазоне от комнатной до 195С, нохарактеристики прочности снижаются с увеличением температуры весьмазначительно, что характерно для углепластиковых конструкций принагружении на сжатие.– По результатам испытаний зафиксировано, что все образцы выдержалиимитацию пуска РН без разрушения. Таким образом, подтвержденанесущая способность многостеночной структуры и принципиальнаяпригодность ее для использования в крупногабаритных ракетнокосмических конструкциях обтекателей и отсеков ракет-носителей иразгонных блоков.Рис.
12. Результаты имитации пуска РН для одного из испытаний14В заключениирезультаты.сформулированыосновныеполученныевработеОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ1. Разработана методика расчета и оптимизации многостеночныхкомпозитных силовых оболочек отсеков ракет-носителей и разгонныхблоков, содержащая простые инженерные формулы, пригодные длямногократного перебора вариантов, который проводится приоптимизации конструкции. Методика включает расчет прочностимногослойных обшивок и стенок, оценку общей устойчивости оболочки(как конструктивно-анизотропной оболочки с условно-однородным слоемстенок или по гипотезе «ломаной линии»), а также местной устойчивостиэлементов обшивок и стенок.2.
Составлены расчетные алгоритмы и разработаны программные средствадляпараметрическогоанализа иоптимизациикомпозитныхмногостеночных оболочек.3. На примере конкретного отсека разгонного блока проведен численныйанализ влияния различных параметров на несущую способностьконструкции. Показано, что при изменении проектных параметровкаждый из рассмотренных механизмов исчерпания несущей способностиможет вызывать разрушение конструкции, и, таким образом, в проектныхрасчетах необходим учет всех этих механизмов.4.
Проведена сравнительная оптимизация двух типов силовых оболочекотсеков РН и РБ: многостеночных и трехслойных оболочек с сотовымзаполнителем при действии осевой сжимающей силы. Построеныграницы предельных возможностей оптимальных конструкций«минимальная масса – максимальная несущая способность».Установлено, что конструктивная схема многостеночной оболочкиявляется вполне конкурентоспособной для оболочечных конструкцийракетно-космической техники.5.
Развиты новые приемы наземных испытаний оболочечных конструкцийРН, имитирующихихштатную эксплуатацию в условияхнестационарного температурного и силового воздействии. Проведеноэкспериментальное исследование характера деформирования иразрушения образцов многостеночных оболочек, и также оцененавозможность сохранения их работоспособности при термосиловомнагружении. Установлено, что характеристики упругости образцов малозависят от температуры, но прочностные характеристики значительноснижаются с увеличением температуры.6. Полученные научные результаты внедрены в учебный процесс накафедре «Космические аппараты и ракеты-носители» МГТУ им. Г.Э.Баумана.15ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.
Смердов А.А., Фан Тхе Шон Расчетный анализ и оптимизациямногостеночных композитных несущих оболочек // Известия высшихучебных заведений. М.: Машиностроение, 2014. № 4. С. 90-98. DOI:10.18698/0536-1044-2014-11-90-98. (0,50 п.л. / 0,25 п.л.).2. Смердов А.А., Фан Тхе Шон Особенности исследования многостеночныхструктур, применяемых в оболочечных конструкциях ракетно-космическойтехники // Сборник трудов XXXIII международная научно-практическаяконференции «Научная дискуссия: вопросы технических наук».
М., 2015. С.38-45. (0,45 п.л. / 0,30 п.л.).3. Смердов А.А., Фан Тхе Шон Сравнительная оценка двух методик расчетаобщей устойчивости многостеночных композитных оболочек // Сборниктрудов Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2015.С. 27-36. (0,60 п.л. / 0,40 п.л.).4. Таирова Л.П., Фан Тхе Шон Экспериментальное исследование фрагментовмногостеночных композитных оболочек при термосиловом воздействии //http://technomag.edu.ru: Наука и образование. М.: МГТУ им. Баумана, 2015.№ 08. С.
87-99. DOI: 10.7463/0815.0791764. (0,75 п.л. / 0,4 п.л.).5. Смердов А.А., Фан Т.Ш. Методы расчета многостеночных структур,применяемых в крупногабаритных ракетно-космических конструкциях //Научные материалы XLX научных чтений памяти К.Э. Циолковского.Калуга, 2015. С. 31-32. (0,15 п.л. / 0,10 п.л.).6. Таирова Л.П., Фан Тхе Шон Экспериментальное исследование фрагментовмногостеночных композитных оболочек при термосиловом воздействии //Сборник трудов VII Всероссийской научно-практической конференции.Ростов-на-Дону, 2015.
Ч2. С. 83-88. (0,30 п.л. / 0,20 п.л.).7. Таирова Л.П., Фан Т.Ш. Экспериментальное исследование деформативныхи прочных свойств фрагментов многостеночных композитных оболочек //Сборник трудов международной конференции «материалы и технологииновых поколений в современном материаловедении». Томск: Изд-во ТПУ,2015. С. 48-57. (0,60 п.л. / 0,30 п.л.).8. Таирова Л.П., Фан Тхе Шон Экспериментальное исследование фрагментовмногостеночных композитных оболочек при термосиловом воздействии //Научные труды IV международной конференции «Фундаментальныеисследования и инновационные технологии в машиностроении».
М.:ИМАШ РАН, 2015. С. 251-254. (0,25 п.л. / 0,15 п.л.).9. Фан Тхе Шон Оптимальное проектирование многостеночных силовыхкомпозитных оболочек отсеков ракет-носителей и разгонных блоков //Сборник тезисов всероссийской научно-технической конференции«механика и математическое моделирование в технике». М.: Изд-во МГТУим.
Н.Э. Баумана, 2016. С 359-363. (0,40 п.л. / 0,40 п.л.).10. Смердов А.А., Фан Т.Ш. Сравнительный анализ оптимальных композитныхоболочек многостеночной и трехслойной схем для отсеков ракет-носителейи разгонных блоков // Конструкции из композиционных материалов. М.,2016. №3. С.58-65. (0,50 п.л. / 0,25 п.л.).16.