Автоматизированное проектирование авиационных газотурбинных двигателей и выбор материалов их основных деталей

В данной статье рассматривается проблема автоматизированного проектирования авиационных газотурбинных двигателей. Описывается разработанная на базе системы имитационного термогазодинамического моделирования авиационных двигателей DVIGw экспертная система для подбора материалов, покрытий и других видов подготовки поверхности основных деталей и сборочных единиц проточной части авиационных газотурбинных двигателей на стадии проектирования. При анализе система выполняет термогазодинамический расчёт двигателя и его основных узлов, разрабатывает наиболее вероятную конструкцию основных деталей, оценивает тепловое состояние элементов проточной части, выполняет приближённый прочностной расчёт основных деталей и сборочных единиц, анализирует применимость материалов из разработанной базы данных, генерирует список наиболее применимых материалов, предлагает возможные варианты покрытий и режимов термообработки. В статье приводится топологическая модель ТРДДФсм для военного высокоманёвренного самолёта в разработанной экспертной системе. Приводятся некоторые результаты моделирования и выбора материала для основных узлов двигателя. Показано, что экспертная система может анализировать как металлические, так и композиционные материалы. Для композиционных материалов выполняется конструирование однонаправленного ортотропного композиционного материала из базы данных композиционных материалов и прогнозирование его свойств при действующих температурах потока. Главное преимущество от применения данной методики – сокращение времени и трудозатрат при проектировании новых авиационных двигателей и их отдельных узлов.