Івановська Ольга Володимирівна. Методи проектування металокомпозитних балонів високого тиску для систем літальних апаратів і конверсійного призначення

brief description

Івановська Ольга Володимирівна. Методи проектування металокомпозитних балонів високого тиску для систем літальних апаратів і конверсійного призначення : Дис... канд. наук: 05.07.02 2002

Івановська О.В. Методи проектування металокомпозитних балонів високого тиску для систем літальних апаратів і конверсійного призначення. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.07.02 проектування літальних апаратів. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2002 р.
Дисертацію присвячено розробці та впровадженню методів оптимального проектування металокомпозитних балонів високого тиску при різних умовах їх експлуатації в системах літальних апаратів і конверсійного призначення.
Результати дисертації впроваджено в УкрНДІТМі, на заводі гірничорятувальної техніки «Горизонт» та інших організаціях.

На основі проведених досліджень отримані такі результати:
1. Запропоновано й обґрунтовано нову концепцію проектування металокомпозитних балонів високого тиску для систем ЛА, основними складовими якої є:
типові умови експлуатації виробів;
основні компоненти технічного завдання;
диференціальний принцип проектування;
врахування сучасних і перспективних можливостей технології формоутворення виробів і їхніх складових лейнерів і оболонок з ПКМ;
врахування еквівалентного деформованого стану матеріалу лейнера вихідному двовісному;
принцип достатності фізико-механічних характеристик конструкційних матеріалів для типових умов експлуатації БВТ.
2. Отримано аналітичну залежність, що дозволяє зводити двовісний деформований стан лейнера БВТ до еквівалентного одноосьового на основі рівності енергії деформації, що одержала експериментальне підтвердження з достатньої для цілей проектування точністю.
3. Розроблено метод оптимального проектування металокомпозитних БВТ одноразового використання при короткочасному навантаженні, що враховує основні особливості напружено-деформованого стану виробу, реалізований відповідним програмним забезпеченням на ПЕОМ.
4. Для металокомпозитних БВТ тривалого збереження під робочим тиском розроблена ефективна модифікація методу оптимального проектування, заснована на врахуванні повзучості і статичної втомленості армуючого матеріалу у кільцевих і спіральних шарах, що дозволяє проектувати вироби мінімальної маси з гарантованим терміном зберігання під робочим тиском.
5. Для конструктивно-технологічних рішень БВТ, що включають лейнер у силову схему, запропонована методика оптимального проектування виробу з кільцевим підмотуванням циліндричної зони гібридним КМ, орієнтована на оптимізацію виробу за максимальною масовою досконалістю або його мінімальною вартістю в залежності від призначення й умов експлуатації.
6. Отримано експериментальні залежності ресурсу матеріалів металевих лейнерів від еквівалентної деформації і розроблено метод проектування металокомпозитних БВТ багаторазового застосування при циклічному навантаженні, а також його модифікація, що враховує особливості гібридних КМ.
7. Реалізація методів оптимального проектування металокомпозитних БВТ у дослідному і серійному виробництві на підприємствах АРКТ і конверсійних напрямків України дозволила знизити масу виробів у 1,5...2,5 рази у порівнянні з металевими балонами.
8. Результати дисертації впроваджені у вигляді рекомендацій по проектуванню і програмного забезпечення в УкрНДІТМі, АНТК «Антонов», у ВАТ «Горизонт» , а також у навчальному процесі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «ХАІ».