НОМЕР  2' 2013    _______________________  ДОМОЙ

Аннотации статей

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 629.7.035.5

В.Г. Гайнутдинов,
д-р техн. наук,
Н.В. Левшонков,
аспирант
(КНИТУ–КАИ, Казань)
gainut@mail.ru,
n_levshonkov@mail.ru

     

О проектировании лопастей воздушного винта повышенной эффективности

Представлена методика расчета проектных параметров воздушного винта повышенной эффективности (с оптимальной геометрической круткой). Приводятся результаты сравнительных расчетов с учетом плотности и сжимаемости воздуха проектных параметров воздушного винта высотного самолета.

Воздушный винт, оптимальная геометрическая крутка лопасти

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА И ПРОЧНОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 629.7.023

А.А. Абдюшев,
ст. науч. сотр.
(ИММ КазНЦ РАН, Казань)
aidaraa@mail.ru

     

Принцип построения расчетной модели равновесных с ребрами подкрепленных оболочек для линейного анализа МКЭ в перемещениях

На базе полной системы уравнений строительной механики применительно к дискретной модели рассматривается равновесие между стержнями и панелями в ребристых оболочках. Демонстрируется подход к решению задач, позволяющий получить матрицу жесткости сдвиговых панелей с учетом равновесия по границе со стержнями. Указывается на связь со стандартным гибридным методом построения матриц жесткости. Приведены решения для отдельных элементов и примеры, иллюстрирующие предлагаемый подход.

Ребристая оболочка, МКЭ, модель Аргириса, гибридная модель, равновесная модель в перемещениях.

УДК 539.3: 539.375

Н.А. Батнидзе,
ст. преподаватель,
Э.С. Сибгатуллин,
д-р физ.-мат. наук
(Набережночелнинский
институт (филиал) КФУ)

nodar_chelny@mail.ru,
cibes@mail.ru

     

Исследование живучести изотропных оболочек аналитическим методом

Рассмотрены оболочки со сквозной макротрещиной. Приведены алгоритмы определения характерного радиуса rc в окрестности вершины трещины, предельной нагрузки pc, при достижении которой трещина становится неустойчивой, направления роста θc макротрещины. Исследована несущая способность круговой цилиндрической оболочки большой длины, находящейся под внутренним давлением и имеющей произвольно ориентированную макротрещину.

Линейная механика разрушения, силовой подход, сквозные макротрещины, несущая способность

УДК 539.3:624.04:624.074.4

А.В. КОРОБКО,
д-р техн. наук,
А.А. ЧЕРНЯЕВ,
аспирант
(Госуниверситет – УНПК, Орел)
Chernyev87@yandex.ru

     

Определение максимального прогиба при поперечном изгибе параллелограммных пластинок с использованием отношения конформных радиусов

Рассматривается задача поперечного изгиба упругих изотропных параллелограммных пластинок с шарнирным опиранием либо жестким защемлением сторон от действия равномерно распределенной по всей площади нагрузки. Для определения величины максимального прогиба пластинок предлагается использовать методику интерполяции по коэффициенту формы, а в качестве геометрического аргумента взамен коэффициента формы – отношение внутреннего к внешнему конформных радиусов.

Параллелограммные пластинки, поперечный изгиб, максимальный прогиб, отношение конформных радиусов, метод интерполяции по коэффициенту формы

ДИНАМИКА ПОЛЕТА И УПРАВЛЕНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ

УДК 681.511.46, 681.516.42

А.И. Кондратьев,
аспирант,
Ю.В. Тюменцев,
канд. техн. наук,
(МАИ, Москва)
ai_kondr@mail.ru
tium@mai.ru

     

Применение нейронных сетей для синтеза алгоритмов управления полетом. I. Нейросетевой метод обратной динамики для управления полетом самолета

Рассматривается применение искусственных нейронных сетей для управления движением летательных аппаратов, в частности, для создания нелинейных алгоритмов системы дистанционного управления (СДУ) самолета. Самолет, как объект управления, представляется в виде нелинейной многомерной динамической системы, для работы с которой применяются методы нелинейного управления. Контур управления строится с помощью метода обратной динамики, который опирается на принцип линеаризации обратной связью. Нелинейный закон управления представляется в виде нейронной сети, обучаемой (настраиваемой) по записанным или поступающим измерениям параметров движения. Синтез и тестирование нейросетевых алгоритмов управления проводится на полной нелинейной математической модели маневренного самолета для трех каналов управления. Приводятся результаты моделирования замкнутой системы.

Метод обратной динамики, линеаризация обратной связью, искусственные нейронные сети, управление полетом

АЭРО- И ГАЗОДИНАМИКА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 533.6

А.Н. Кусюмов,
д-р физ. – мат. наук,
Е.В. Романова,
ст. преподаватель,
А.С. Батраков,
Р.Р. Нурмухаметов,
магистранты
(КНИТУ-КАИ, Казань),

Дж. Баракос,
д-р филос. по техн. наук
(Ливерпульский ун-т, Ливерпуль)
postbox7@mail.ru

     

Моделирование обтекания вращающегося кругового цилиндра с учетом ламинарно-турбулентного перехода

Рассматривается задача моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости около вращающегося цилиндра в области критического числа Рейнольдса, а также моделирование отрывных пузырей в пограничном слое и реверс эффекта Магнуса. Для численного моделирования используется пакет Fluent 12.0. Переходная k–kl–w-модель турбулентности позволяет рассматривать смену режима течения от ламинарного к турбулентному.

Плоский круговой цилиндр, кризис сопротивления, критическое число Рейнольдса, ламинарно-турбулентный переход, поперечная сила

УДК 519.63:533:537

  

Д.А. Губайдуллин,
д-р физ.-мат. наук,
Д.А. Тукмаков,
аспирант
(ИММ КазНЦ РАН)
gubajdullin@mail.knc.ru
tukmndn@yandex.ru

     

Численное изучение динамики ударных волн в газовзвесях

Приведено описание процесса распада разрыва давления в газовзвеси, динамика которой моделируется системой уравнений движения двухтемпературной двухскоростной монодисперсной среды без фазовых переходов и коагуляции. Несущая среда описывается системой уравнений Навье – Стокса. Дисперсная фаза моделируется уравнениями сохранения массы, импульса и внутренней энергии. Система приводится к безразмерному виду, записывается в обобщенных координатах и решается явным методом Мак-Кормака с консервативной схемой коррекции, примененной к каждой из фаз для получения монотонного решения. Описан эффект уменьшения интенсивности скачка во времени при сохранении его пространственного положения. Время релаксации величины перепада давления на фронте прямого скачка уплотнения зависит от объемного содержания
и дисперсности газовзвеси.

Двухскоростная двухтемпературная монодисперсная газовзвесь,  распад разрыва, уравнения Навье – Стокса, явная схема

УДК 533

 

И.Р. Мухаметзянов,
аспирант
(КНИТУ-КАИ, Казань)
m.ilshat@mail.ru

     

Расчет трения и теплового потока на сфере в турбулентном сверхзвуковом потоке

Представлены результаты расчета теплового потока и местного коэффициента трения при сверхзвуковых скоростях обтекания непроницаемой сферической поверхности с использованием предложенной в работах [1, 2] математической модели турбулентного пограничного слоя сжимаемого газа для случая, когда зависимость вязкости от температуры определяется по закону Сазерленда. Расчет теплового потока и местного коэффициента трения на поверхности сферы в турбулентном сверхзвуковом потоке произведен в предположении, что турбулентный режим начинается от критической точки. Используется метод обобщенных интегральных соотношений А.А. Дородницына [3]. Результаты вычислительных экспериментов сравниваются с данными работ [1, 4].

Турбулентный пограничный слой, сфера, сверхзвуковое обтекание, тепловой поток, трение

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ДОВОДКА АВИАЦИОННЫХ И РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 621.25:532.528.001.2(02)

М.В. КРАЕВ,
д-р техн. наук,

Е.М. КРАЕВА,
канд. техн. наук
(СибГАУ, Красноярск)

EM-Kraeva@yandex.ru

     

Динамика развития кавитационной каверны в рабочем колесе центробежного насоса

Изложены особенности развития кавитационных каверн при обтекании профиля лопатки рабочего колеса центробежного насоса. На основе полученных фотоснимков по визуализации кавитационных режимов работы центробежного насоса уточнены форма, объемы и параметры роста кавитационной каверны в проточной части центробежного насоса. Представлены зависимости, характеризующие особенности формирования кавитационных каверн в поле центробежных сил.

Кавитация, центробежный насос, каверна, рабочее колесо

УДК 621.452.3–253.5

Б.И. МАМАЕВ,
д-р техн. наук
(ООО «Сименс», Москва)
boris.mamaev@siemens.com

     

О бандажировании рабочей лопатки первой ступени высокотемпературной турбины

Анализируются факторы, помогающие бандажировать рабочую лопатку: уменьшение хорды профилей, частичные срезы бандажа и его регулируемое охлаждение. Показана реальная возможность существенного увеличения экономичности турбины от использования бандажа с учетом влияния изменений потерь на лопатках и в радиальном зазоре, а также затрат охлаждающего воздуха.

Турбина, лопатка, бандаж, радиальный зазор, кпд, густота, охлаждение, экономичность

ТЕОРИЯ АВИАЦИОННЫХ И РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 620.9

В.М. Гуреев,
д-р техн. наук,

Э.Б. Мац,
канд. техн. наук,
В.Н. Иванова,
канд. хим. наук,
М.В. Гуреев,
науч. сотр.,
Д.А. Малышкин,
мл. науч. сотр.,
Ю.Р. Агалаков,
студент
(КНИТУ-КАИ, Казань)

     

Технологические возможности повышения эффективности энергоустановок на базе газотурбинного двигателя

Представлена схема энергоустановки, в которой в качестве источника энергии использован газотурбинный двигатель. Проведен численный анализ установки, показавший ее высокую энергоэффективность.

Энергоустановка, газотурбинный двигатель, теплообменник, эффективность, испарение, конденсация

УДК 536.24 + 532.5

В.В. Олимпиев,
д-р техн. наук,
Б.Г. Мирзоев,
магистр,
(КГЭУ, Казань)
babek8888@mail.ru

     

Энергоэкономичные интенсификаторы теплообмена для ламинарного режима

Выполнен расчет теплогидравлических параметров различных интенсифицированных каналов. Определен оптимальный по массе и энергозатратам канал с канавками. Предложен новый вариант интенсифицированного канала. Даны рекомендации инженерам.

Ламинарный режим, интенсификация, теплоотдача, сопротивление, отрыв, пограничный слой, модель

 

ТЕХНОЛОГИЯ АВИАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

УДК 621.7

И.И. Закиров,
канд. техн. наук
(КНИТУ–КАИ, Казань)
Zakii1@rambler.ru

     

Исследование параметров биговки в процессе формообразования складчатых заполнителей трехслойных панелей

Представлены результаты анализа процесса биговки на жестком основании. Получены расчетные зависимости для определения остаточного угла элемента отбигованной структуры к основанию.

Трехслойная панель, заполнитель, складчатая структура, биговка, остаточный угол

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 629.7

Ю.И. Досикова,
аспирант
(КНИТУ–КАИ, Казань)
dosikova–yulya@mail.ru

     

Исследование звукоизоляционных характеристик трехслойных панелей с заполнителем z-гофр

Представлены результаты экспериментальных исследований звукоизоляционных характеристик трехслойных панелей с различными параметрами внутренней геометрии заполнителя z-гофр и одинаковой поверхностной массой заполнителя. Определены звукоизоляционные характеристики плоской обшивки композитного фюзеляжа методом смежных реверберационных камер. Доказано повышение звукоизоляционных характеристик обшивки фюзеляжа при усилении ее панелями с заполнителем на основе z-гофр.

Звукоизоляция, трехслойная панель, z-гофр, внутренняя геометрия, поверхностная масса, метод смежных реверберационных камер, обшивка фюзеляжа

ДИНАМИКА ПОЛЕТА И УПРАВЛЕНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ

УДК 629.78:351.814.3

 

В.А. АФАНАСЬЕВ,
канд. техн. наук
(ЮУрГУ (НИУ), Миасс),
Г.Л. ДЕГТЯРЕВ,
д-р техн. наук,
А.С. МЕЩАНОВ,
канд. техн. наук
(КНИТУ–КАИ, Казань)
ava46@mail.ru,
president@rectorat.kstu-kai.ru
mas41@list.ru

     

Проектные задачи причаливания ракеты к астероиду

Представлены результаты исследования процесса причаливания зондирующей ракеты к астероиду. Получены законы управления как решения трех задач: причаливание с учетом переходных процессов в ракетном двигателе, наискорейшее причаливание и причаливание за назначенное время с учетом расхода топлива. Программная траектория, полученная при решении первой задачи, пригодна для математического моделирования причаливания с законом управления по обратной связи и стабилизацией углового движения. Решения задач доведены до простых формул вычисления управляющих параметров в соответствующих структурах законов управления. Результаты применимы в проектировании перспективных космических аппаратов, предназначенных для причаливания к другим космическим объектам.

Зондирующая ракета, астероид, ракетный двигатель, сближение, разгон, торможение, закон управления, расход топлива, управляющие и проектные параметры

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА И ПРОЧНОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 539.3
 

Б.В. НЕРУБАЙЛО,
д-р техн. наук,
 
ВУ БА ЗУИ,
аспирант,
(МАИ, Москва)

borisn@km.ru

     

К решению задачи изгиба ортотропной цилиндрической оболочки локально – приложенными радиальными силами

Решение строится на основе применения уравнений общей теории физически ортотропных оболочек, обобщающих уравнения В.З. Власова. Приводятся численные результаты, иллюстрирующие влияние ортотропии на напряженно-деформированное состояние.

Ортотропная оболочка, локальная нагрузка, метод асимптотического синтеза, ряд и интеграл Фурье, гипотеза Кирхгофа – Лява