номер  3' 2010    _______________________  ДОМОЙ

Аннотации статей

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА И ПРОЧНОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 539.3
А.И. ГОЛОВАНОВ,
д-р физ.-мат. наук
(КФУ, Казань) Alexandr.Golovanov@ksu.ru
     

Численное моделирование больших упругопластических деформаций в терминах главных удлинений. II. Физические соотношения, алгоритм расчета

Из уравнений термодинамики выводятся определяющие соотношения и закон пластического течения. Описываются известные процедуры определения величины скорости пластических деформаций. Представлен вычислительный алгоритм, основанный на пошаговом нагружении, линеаризации уравнения виртуальных мощностей и методе «проецирования напряжений на поверхность текучести». Приводится числовой пример.

Определяющие соотношения, закон пластического течения, метод проецирования напря-жений на поверхность текучести

УДК 539.3

Н.А. ГУРЕЕВА,
канд. техн. наук,
Ю.В. КЛОЧКОВ,
А.П. НИКОЛАЕВ,
д-ра техн. наук (ВГСХА, Волгоград) natalya-gureeva@yandex.ru
     

Расчет произвольно нагруженной оболочки вращения на основе МКЭ в смешанной формулировке

Для расчета оболочек вращения разработан объемный конечный элемент в форме шести-гранника с узловыми неизвестными в виде компонентов вектора перемещений и тензора на-пряжений. Компоненты вектора перемещений внутренней точки конечного элемента и ком-поненты ее тензора напряжений выражаются через узловые неизвестные с использованием способа интерполяции векторных и тензорных полей трилинейными функциями формы, что позволяет в неявном виде учесть смещение конечного элемента как жесткого целого. Для формирования матрицы деформирования шестигранника используется вариационный принцип в смешанной формулировке. Эффективность предложенного способа аппроксимации искомых величин как векторных и тензорных полей по сравнению с традиционным способом аппроксимации искомых величин как скалярных полей подтверждается числовым примером.

Векторная аппроксимация, тензорная аппроксимация, векторное поле, тензорное поле, смешанная формулировка, вариационный принцип

УДК 539.375

В.М. МИРСАЛИМОВ,
д-р физ.-мат. наук,
Б.Э. РУСТАМОВ,
канд. физ.-мат. наук (АзТУ, Баку) brrustam@mail.ru
     

Локальное разрушение горящего твердого ракетного топлива

Рассматривается задача механики разрушения для твердого ракетного топлива, ослабленного трещиновидной полостью, поверхность которой горит. Считается, что реагенты топлива равномерно распределены в твердой фазе, а продукты сгорания газообразны. Получено доста-точное условие устойчивости режима «горение – разрушение».

Горение твердого ракетного топлива, силы сцепления, трещиновидный дефект со связями между берегами

УДК 539.3

В.Н. ПАЙМУШИН,
д-р физ.-мат. наук,
И.Ш. ГЮНАЛ, аспирант, С.А. ЛУКАНКИН,
канд. физ.-мат. наук,
В.А. ФИРСОВ,
д-р техн. наук
(КГТУ–КАИ, Казань) vafirsov_49@mail.ru
     

Исследование качества нелинейных уравнений теории упругости на задачах устойчивости плоских криволинейных стержней слоистой структуры (алгоритм и результаты численного исследования)

Излагается алгоритм численного решения построенных ранее линеаризованных уравнений нейтрального равновесия плоских криволинейных стержней слоистой структуры, базирую-щихся на соотношениях классической нелинейной теории упругости и предложенных ранее аналогичных соотношениях в непротиворечивом варианте. Проанализированы результаты численных исследований качества указанных вариантов нелинейных уравнений, используемых при постановке линеаризованных задач о возможных плоских формах потери устойчивости стержней при действии на них консервативных сил и стационарного температурного поля.

Плоский криволинейный стержень, слоистая структура, уравнения нейтрального равно-весия, варианты исходных нелинейных уравнений, устойчивость, численный алгоритм, аппарат дифференцирующих матриц


ДИНАМИКА ПОЛЕТА И УПРАВЛЕНИЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ

УДК 681.513.5+629.735.45

А.Г. АУЗЯК,
канд. техн. наук (КГТУ–КАИ, Казань), В.И. БУДИН,
Ф.В. ДРЕМОВ, кандидаты техн. наук (СамГТУ, ф-л, Сызрань) lvi@au.kstu-kai.ru eikt@sstu.syzran.ru
     

К моделированию движения вертолета на неустановившихся режимах

Для расчета неустановившегося движения вертолета предлагается упрощающий подход, состоящий в том, что численное решение уравнений нелинейной нестационарной аэродинамики и динамики полета осуществляется последовательно по временным шагам. В качестве примера приводятся результаты расчета перемещения вертолета на снижении. Математическая модель и алгоритм могут быть использованы для расчета неустановившихся движений вертолетов различных типов.


Вертолет, моделирование, нестационарность, аэродинамика, динамика полета, управление

УДК 629.7.015

В.Г. ГАЙНУТДИНОВ,
д-р техн. наук (КГТУ–КАИ, Казань) gainut@mail.ru
     

Алгоритм автоматизированного проектировочного расчета параметров устойчивости и управляемости самолета

Предлагается алгоритм автоматизированного расчета потребных значений управляющих моментов и коэффициентов аэродинамических моментов самолета для устойчивого выпол-нения задаваемых проектными летно-техническими характеристиками траекторий полета.


Алгоритм автоматизированного расчета, потребные значения, управляющие моменты, коэффициенты аэродинамических моментов

АЭРО- И ГАЗОДИНАМИКА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 533.6.011.6

Н.Н. КОВАЛЬНОГОВ,
д-р техн. наук
(УлГТУ, Ульяновск) nnk@ulstu.ru
     

Выбор оптимальных параметров процесса газодинамической температурной стратификации в сверхзвуковом газовом потоке

Приведены результаты расчетного исследования влияния различных факторов на эффектив-ность газодинамической температурной стратификации потока в трубе Леонтьева. Обос-нована возможность повышения эффективности температурной стратификации за счет использования продольных ребер на поверхности теплообмена в тракте дозвукового течения и оптимизации определяющих процесс параметров.


Сверхзвуковой газовый поток, газодинамическая температурная стратификация, повышение эффективности, оребрение поверхности, оптимизация

УДК 621.515

А.Е. РЕМИЗОВ,
канд. техн. наук,
О.О. КАРЕЛИН, аспирант (РГАТА, Рыбинск) Karelin2008rgata@mail.ru
     

Потери энергии в кольцевом диффузоре при переменной по радиусу входной закрутке потока

Представлены результаты экспериментального исследования кольцевых диффузорных каналов различных конфигураций при разных типах входной закрутки. Предлагается формула расчета потерь в таких каналах. Приводится сравнение экспериментальных и расчетных данных

Кольцевой диффузор, потери энергии, конфигурация диффузора, тип закрутки, расчет потерь

УДК 533.697.2

В.А. СОРОКИН,
канд. техн. наук
(ОАО «МКБ “Искра”»), Н.Н. ЗАХАРОВ,
канд. техн. наук,
М.С. ШАРОВ,
аспирант,
Л.С. ЯНОВСКИЙ,
д-р техн. наук
(ЦИАМ, Москва) yanovskiy@ciam.ru
     

Газодинамические характеристики камеры сгорания комбинированной двигательной установки с несимметричным воздухозаборником

Приведены результаты экспериментальных исследований газодинамических характеристик модели камеры сгорания комбинированной двигательной установки (КДУ) с несимметричным воздухозаборным устройством (ВЗУ). Показано влияние угла подвода воздуха в модель камеры на гидравлические потери и структуру потока при различных расходах воздуха, относительных значениях площади минимального проходного сечения подводящих патрубков ВЗУ, при изменении расхода газа, имитирующего продукты газогенерации, и геометрических параметров модели. Описана методика измерения концентрации углекислого газа – имитатора продуктов газо-генерации КДУ – в воздушном потоке камеры сгорания. Представлены результаты экспери-ментальных исследований процесса смесеобразования в модели камеры сгорания.

Модель, комбинированный двигатель, несимметричный воздухозаборник, камера сгорания, методика измерений, экспериментальные исследования, гидравлические потери, углекислый газ, концентрация, смесеобразование

ТЕОРИЯ АВИАЦИОННЫХ И РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 519.9 + 629.7

М.Ю. ЕГОРОВ,
д-р физ.-мат. наук,
С.М. ЕГОРОВ,
Д.М. ЕГОРОВ, аспиранты
(ПГТУ, Пермь)
egorov-m-j@yandex.ru
     

Численное исследование переходных внутрикамерных процессов при выходе на режим работы РДТТ

Проведено комплексное численное исследование переходных внутрикамерных процессов, протекающих при выходе на режим работы РДТТ. Рассматривается сопряженная задача, включающая: нестационарное срабатывание воспламенительного устройства; прогрев, воспламе-нение и последующее нестационарное и турбулентное горение заряда твердого топлива; нестационарное трехфазное гомогенно-гетерогенное течение продуктов сгорания в камере сгорания, сопле и за сопловым блоком ракетного двигателя; движение заглушки соплового блока. Приводятся результаты расчетов.

Численное исследование, внутрикамерные процессы, РДТТ

АВИАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

УДК 629.7.054.44

Ф.А. ГАНЕЕВ,
канд. техн. наук,
В.М. СОЛДАТКИН,
д-р техн. наук (КГТУ–КАИ, Казань) xli@piis.kstu-kai.ru
     

Ионно-меточный датчик аэродинамического угла и воздушной скорости с логометрическими информативными сигналами и интерполяционной схемой обработки

Раскрываются функциональная схема, конструктивные особенности системы приемных электродов, принцип формирования первичных информативных сигналов, методика синтеза угловых характеристик и оценки инструментальных погрешностей, реализация каналов и алгоритмы формирования выходных сигналов ионно-меточного датчика аэродинамического угла и воздушной скорости с логометрическими информативными сигналами и интерполя-ционной схемой обработки.

Аэродинамические углы, воздушная скорость, измерение, датчик, ионно-меточный, логометрические информативные сигналы, интерполяционная схема обработки

УДК 629.7.054.44:629.7.05.67

В.В. СОЛДАТКИН,
канд. техн. наук
(КГТУ–КАИ, Казань)
xli@piis.kstu-kai.ru
     

Методологические основы измерения высотно-скоростных параметров вертолета по аэрометрической информации вихревой колонны несущего винта

Рассматриваются информативные аэрометрические параметры вихревой колонны несущего винта вертолета, подходы к их описанию и восприятию, математические модели алгоритмов определения высотно-скоростных параметров вертолета по аэрометрической информации вихревой колонны.

Вертолет, высотно-скоростные параметры, измерение, вихревая колонна, аэрометрическая информация, методология

ТЕХНОЛОГИЯ АВИАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

УДК 621.7.01

Ю.П. КАТАЕВ,
д-р техн. наук (КГТУ–КАИ, Казань)
tmp-tpd@mail.ru
     

Расчет параметров процесса раздачи – калибровки труб

Дается расчет диаметра матрицы при калибровке с учетом обратной упругой деформации труб. Находится необходимая величина давления, определяется напряженно-деформированное состояние в процессе деформации законцовок.

Труба, калибровка, значительная толщина, пластическое деформирование

УДК 620.22–419

М.А. ТАЛАКОВ, аспирант
(КГТУ–КАИ, Казань) talakov@yandex.ru
     

Исследование геометрии складчатой структуры, обладающей кривизной в двух направлениях

Описаны принципы построения складчатой структуры, формирующейся из листового мате-риала и имеющей как продольную, так и поперечную кривизну. Предложены зависимости, позволяющие исходя из заданных параметров внутренней геометрии рассчитать параметры структуры в рельефном состоянии.

Складчатые конструкции, геометрия, криволинейные структуры, радиус кривизны

УДК 621.971.2

Л.П. ШАБАЛИН,
магистр,
И.Н. СИДОРОВ,
д-р физ.-мат. наук,
В.И. ХАЛИУЛИН,
д-р техн. наук (КГТУ–КАИ, Казань) sidorovin@tm.kstu-kai.ru
     

Моделирование процесса формообразования Z-гофра в конечно-элементном комплексе ANSYS

Разработана конечно-элементная модель процесса формообразования зигзагообразного гофра из твердолистовой заготовки. Проведена серия расчетов с помощью конечно-элементного программного комплекса ANSYS. Расчеты выполнены в рамках упругопластического поведения материала заготовки с использованием классической модели билинейного кинематического (трансляционного) упрочнения с соответствующими параметрами упругости и пластичности. Модель учитывает кинематику пространственного трансформирования формообразующей оснастки и переменные во времени условия ее контактного взаимодействия с заготовкой.

Формообразование зигзагообразного гофра, упругопластический материал с билинейным кинематическим упрочнением, метод конечных элементов

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАМЕТКИ

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА И ПРОЧНОСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

УДК 624.046.5

О.В. БОРИСОВА, аспирантка
(СГАУ, Самара)
ok-borisova@rambler.ru
     

Исследование устойчивости обшивки подкрепленных отсеков летательных аппаратов при сдвиге

Рассматриваются панели обшивки клепаных цилиндрических отсеков летательных аппаратов при сдвиге. Целью исследования, основанного на методе конечных элементов, являются проверка имеющихся рекомендаций к определению критических напряжений подобных элементов конст-рукций и получение новых результатов для практических расчетов.

Метод конечных элементов, пластина, цилиндрическая панель, устойчивость, критическое напряжение, сдвиг, форма потери устойчивости

УДК 621.43+623.454

В.В. МИХАЙЛОВ,
В.В. ЛЕБЕДЕВ,
кандидаты техн. наук (РГАТА),
А.Н. МУХИН,
канд. техн. наук
(ООО «Лаборатория энергосистем», Рыбинск) powersystems@yandex.ru
     

Об использовании плазменной системы зажигания для воспламенения керосиновоздушной смеси в форсажной камере ГТД в широком диапазоне режимов ее запуска

Приведены выполненные на основе простых математических моделей расчетные оценки температуры и тепловой мощности факела плазменной свечи в форсажной камере ГТД в широком диапазоне режимов запуска.


ГТД, форсажная камера, плазменная свеча зажигания, режимы запуска, расчет тепловой мощности

ТЕОРИЯ АВИАЦИОННЫХ И РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

УДК 532.517.4:536.24

И.Е. ЛОБАНОВ,
д-р техн. наук
(МАИ, Москва) heat204@mai.ru
     

Точные аналитические решения нелинейной нестационарной обратной задачи теплопроводности для тела с низким коэффициентом теплопроводности

Приведено аналитическое решение нелинейной нестационарной обратной задачи теплопроводно-сти для тел с низкими коэффициентами теплопроводности одномерной геометрии. Полученные решения позволяют достаточно точно восстановить граничные условия по результатам измере-ния теплового потока.

Обратная задача теплопроводности, нелинейность, нестационарность, одномерный подход, аналитическое решение, низкая теплопроводность

ТЕХНОЛОГИЯ АВИАЦИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА

УДК 621.4

С.Ю. ЗВОНОВ, ассистент,
И.П. ПОПОВ,
д-р техн. наук,
А.Г. ШЛЯПУГИН,
канд. техн. наук
(СГАУ, Самара) sergei_zvonov@mail.ru
     

Особенности процесса формообразования полых конических деталей из кольцевой заготовки

Дано описание процесса формообразования полых конических деталей. Приведены резуль-таты исследования напряженно-деформированного состояния и изменения длины образующей заготовки.


Формообразование, вытяжка, обжим, заготовка с отверстием, стадия, полые конические детали, сходимость результатов

УДК 539.3+536.24

Т.Д. КАРИМБАЕВ,
д-р техн. наук
(ЦИАМ, Москва),
Н.С. РАПИЛБЕКОВА, канд. физ.-мат. наук (ТарГПИ, Тараз) aidasher@mail.ru
     

Местный нагрев движущегося многослойного цилиндра

Построена математическая модель кинетики теплового состояния перемещающегося в осе-вом направлении длинного многослойного цилиндрического тела при высокотемпературном нагреве локального участка его наружной поверхности. На основе построенной математиче-ской модели и разработанных ранее методов численного решения осесимметричных задач нестационарной теплопроводности решены тестовые задачи, обсуждены их результаты.

Температура, теплопроводность, анизотропная теплопроводность, теплообмен, конвек-тивный теплообмен, идеальный теплообмен, слоистый материал