Процесс оппозитного формообразования рельефных пластин складчатой структуры

В. И. Халиулин, Р. Ш. Гимадиев, В. А. Марковцев, Н. В. Левшонков

Аннотация


Рассматривается технологическая схема, позволяющая разделить формообразование складчатых конструкций на несколько этапов. Формирование рельефа достигается выворачиванием отдельных участков трапециевидного гофра до придания им зеркально-отражённой формы. Процесс характеризуется узкими зонами изгибных деформаций вдоль линий разметки структуры и депланацией граней без вытяжки. Приводятся схемы формообразующего узла и соотношения для расчёта геометрических и технологических параметров.


Ключ. слова


Складчатые структуры; процессы формообразования; технологическая схема; циклическое двойное гофрирование

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Халиулин В.И. Геометрическое моделирование при синтезе структур складчатых заполнителей многослойных панелей // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 1995. № 1. С. 31-40.

2. Tachi T. Geometric considerations for the design of rigid origami structures // Proceedings of the International Association for Shell and Spatial Structures (IASS) Symposium. 2010.

3. Wu W., You Z. Modelling rigid origami with quaternions and dual quaternions // Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2010. V. 466, Iss. 2119. P. 2155-2174. DOI: 10.1098/rspa.2009.0625

4. Gattas J.M., You Z. Geometric assembly of rigid-foldable morphing sandwich structures // Engineering Structures. 2015. V. 94. P. 149-159. DOI: 10.1016/j.engstruct.2015.03.019

5. Fuchi K., Diaz A.R. Origami design by topology optimization // Journal of Mechanical Design. 2013. V. 135, Iss. 11. DOI: 10.1115/1.4025384

6. Evans T.A., Lang R.J., Magleby S.P., Howell L.L. Rigidly foldable origami gadgets and tessellations // Royal Society Open Science. 2015. V. 2, Iss. 9. DOI: 10.1098/rsos.150067

7. Халиулин В.И., Двоеглазов И.В. Устройство для гофрирования листового материала: патент РФ № 2118217; опубл. 27.08.98.

8. Халиулин В.И. О классификации регулярных рядовых складчатых структур // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2003. № 2. C. 7-12.

9. Халиулин В.И. О методе синтеза структуры складчатых заполнителей многослойных панелей // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2005. № 1. C. 7-12.

10. Халиулин В.И., Батраков В.В. Технологические схемы формообразования зигзагообразного гофра // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2005. № 2. C. 68-73.

11. Zhou X., Zang S., Wang H., You Z. Geometric design and mechanical properties of cylindrical foldcore sandwich structures // Thin-Walled Structures. 2015. V. 89. P. 116-130. DOI: 10.1016/j.tws.2014.12.017

12. Liu B., Sun Y., Zhu Y. Fabrication and compressive behavior of carbon-fiber-reinforced cylindrical foldcore sandwich structure // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2019. V. 118. P. 9-19. DOI: 10.1016/j.compositesa.2018.12.011

13. Hu Y., Liang H., Duan H. Design of cylindrical and axisymmetric origami structures based on generalized Miura-ori cell // Journal of Mechanisms and Robotics. 2019. V. 11, Iss. 5. DOI: 10.1115/1.4043800

14. Tachi T. Freeform variations of origami // Journal for Geometry and Graphics. 2010. V. 14, Iss. 2. P. 203-215.

15. Tachi T. Designing freeform origami tessellations by generalizing Resch's patterns // Journal of Mechanical Design. 2013. V. 135, Iss. 11. DOI: 10.1115/1.4025389

16. Халиулин В.И., Хилов П.А. Особенности технологии изготовления клиновидных складчатых заполнителей из композитов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2012. № 2. С. 13-18.

17. Халиулин В.И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций. Казань: КГТУ, 1999. 168 с.

18. Miura K. Method of packaging and deployment of large membranes in space. Tech. Report no. 618. The Institute of Space and Astronautical Science, 1985. 9 p.

19. McKay D.M., Morgan S.J. Structural systems for panels, boards, shelves, and laminates. Patent GB 2123874 A, E04C2/32, 1984.

20. Muhs F., Klett Y., Middendorf P. Influence of geometry and base material on the compressive properties of foldcores // Proceeding of the 17th European Conference on Composite Materials (June, 26-30, 2016, Munich, Germany). 2016.

21. Du Y., Song C., Xiong J., Wu L. Fabrication and mechanical behaviors of carbon fiber reinforced composite foldcore based on curved-crease origami // Composites Science and Technology. 2019. V. 174. P. 94-105. DOI: 10.1016/j.compscitech.2019.02.019

22. Портной В.А., Портной А.В. Алгоритм МКЭ-анализа прочности и устойчивости трёхслойных панелей со складчатыми заполнителями // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2009. № 3. С. 5-8.

23. Паймушин В.Н., Закиров И.И., Карпиков Ю.А. Теоретико-экспериментальный метод механических характеристик заполнителя складчатой структуры в виде z-гофра. Теоретические основы и сжатие заполнителя в поперечном направлении // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2012. № 3. С. 10-17.

24. Паймушин В.Н., Закиров И.М., Карпиков Ю.А. Теоретико-экспериментальный метод определения механических характеристик заполнителя складчатой структуры в виде z-гофра (сдвиг заполнителя в плоскостях поперечных сечений) // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2013. № 3. С. 19-26.

25. Heimbs S. Foldcore sandwich structures and their impact behaviour: An overview // Solid Mechanics and its Applications. 2013. V. 192. P. 491-544. DOI: 10.1007/978-94-007-5329-7_11

26. Мовчан Г.В. Исследование складчатых конструкций на ударную нагрузку // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2007. № 4. С. 64-65.

27. Молод М.В., Максименков В.И., Федосеев В.И. Формообразующие технологии для изготовления кожухов шумоглушения турбореактивного двигателя // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2018. Т. 17, № 3. С. 167-174. DOI: 10.18287/2541-7533-2018-17-3-167-174

28. Досикова Ю.И., Хабибуллина Д.Д. Звукоизоляционные характеристики панелей с заполнителем складчатой структуры типа z-гофр // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2013. № 4. С. 61-64.

29. Досикова Ю.И. Исследование звукоизоляционных характеристик трёхслойных панелей с заполнителем z-гофр // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2013. № 2. С. 68-71.

30. Киаука М.Ю., Пономарев И.М., Сафин И.Ш. Аналитические зависимости для определения теплопроводности многослойных панелей со складчатым заполнителем // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2012. № 3. С. 56-60.

31. Халиулин В.И., Скрипкин Е.А. Способ изготовления зигзагообразного гофра (варианты): патент РФ № 2100119; опубл. 27.12.97; бюл. № 36.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-4-169-182

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2020

 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533