Отправить статью по E-mail 
Верификация расчётной модели и оценка технологии изготовления композитных деталей авиационных двигателей на основе динамических испытаний
- Авторы: Зинин А.В.1, Архипов А.Н.1, Холобцев Д.П.1, Равикович Ю.А.1, Шевяков А.О.1, Холманова М.А.2
-
Учреждения:
- Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
- ПАО «ОДК-Сатурн»
- Выпуск: Том 18, № 4 (2019)
- Страницы: 52-63
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/7612
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-4-52-63
- ID: 7612
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены результаты конечно-элементного моделирования и экспериментальной оценки динамических характеристик (форм и частот колебаний) композитного элемента конструкций силовых установок авиационной техники с целью разработки эффективных конструкторско-технологических схем реализации тонкостенных композитных деталей сложной геометрии, наиболее полно учитывающих особенности механического поведения полимерных композиционных материалов. Разработана методика определения параметров собственных колебаний композитных деталей в свободном состоянии с помощью пинг-теста, позволяющая исключить влияние условий закрепления и получить частотные характеристики, зависящие только от локальных характеристик материала, которые, в первую очередь, определяются технологией изготовления. По результатам измерений амплитудно-частотных параметров динамического отклика получены спектральные диаграммы затухающих колебаний, пиковые значения которых соответствуют экспериментальной оценке частот собственных колебаний композитной детали. По результатам пинг-теста проведена верификация расчётной модели и предложен способ оценки качества технологических процессов производства тонкостенных углепластиковых конструкций.
Об авторах
А. В. Зинин
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: allzin@yandex.ru
кандидат технических наук, доцент,
доцент кафедры «Сопротивление материалов, динамика и прочность машин»
А. Н. Архипов
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: arkhipov.48@list.ru
кандидат технических наук,
старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела
Д. П. Холобцев
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: nio203_mai@mai.ru
начальник научно-исследовательского отдела
РоссияЮ. А. Равикович
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: yurav2@yandex.ru
доктор технических наук
проректор по научной работе, заведующий кафедрой «Конструкция и проектирование двигателей»
А. О. Шевяков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Email: shevyakov13@yandex.ru
инженер научно-исследовательского отдела
РоссияМ. А. Холманова
ПАО «ОДК-Сатурн»
Email: marinakholmanova@gmail.com
инженер-конструктор
РоссияСписок литературы
- Бондарь В.С., Горячева И.Г., Матвиенко Ю.Г., Капустин С.А., Темис Ю.М., Туманов Н.В., Владимиров С.А., Горохов В.А., Абашев Д.Р., Азметов Х.Х., Петров В.К., Чурилов Ю.А. Ресурс материалов и конструкций. М.: Московский Политех, 2019. 192 с.
- Степнов М.Н., Агамиров Л.В., Зинин А.В., Котов П.И., Махутов Н.А., Петухов А.Н., Васильев Д.В., Шаврин А.В., Гаденин М.М., Кузьмин А.Е. Научные школы. Прочность машин и конструкций при переменных нагрузках. М.: МАТИ – РГАТУ им. К.Э. Циолковского, 2001. 164 с.
- Степнов М.Н., Зинин А.В. Прогнозирование характеристик сопротивления усталости материалов и элементов конструкций. М.: Инновационное машиностроение, 2016. 392 с.
- Рябов В.М., Ярцев Б.А. Связанные затухающие колебания композитных конструкций // Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия. 2012. № 4. С. 32-38.
- Зинин А.В., Бычков Н.Г., Першин А.В., Авруцкий В.В., Смирнова Л.Л. Термоциклическая прочность жаропрочного сплава и кинетика накопления повреждений при наложении вибрационных нагрузок // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83, № 2. С. 53-55.
- Гринев М.А., Аношкин А.Н., Писарев П.В., Шипунов Г.С., Нихамкин М.Ш., Балакирев А.А., Конев И.П., Головкин А.Ю. Расчётно-экспериментальные исследования собственных частот и форм колебаний лопатки спрямляющего аппарата из полимерных композиционных материалов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2016. № 4. С. 106-119. doi: 10.15593/perm.mech/2016.4.07
- Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1988. 272 c.
- Зинин А.В., Котов П.И., Сухов С.В. Практическая механика разрушения. Т. 2. М.: МАТИ, 2012. 391 с.
- Аношкин А.Н., Зуйко В.Ю., Шипунов Г.С, Третьяков А.А. Технологии и задачи механики композиционных материалов для создания лопатки спрямляющего аппарата авиационного двигателя // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2014. № 4. С. 5-44. doi: 10.15593/perm.mech/2014.4.01
- Голованов Л.И., Тюленева О.Н., Шигабутдинов Л.Ф. Метод конечных элементов в статике и динамике тонкостенных конструкций. М.: Физматлит, 2006. 392 с.
- Иванов А.В., Леонтьев М.К. Модальный анализ динамических систем роторов // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2005. № 3. С. 31-35.
- Зиновьев П.А., Смердов А.А., Кулиш Г.Г. Экспериментальное исследование упруго-диссипативных характеристик углепластиков // Механика композитных материалов. 2003. Т. 39, № 5. С. 595-602.
- Киселев Ю.В., Киселев Д.Ю., Тиц С.Н. Вибрационная диагностика систем и конструкций авиационной техники. Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2012. 206 с.
- Русов В.А. Спектральная вибродиагностика. Пермь: Вибро-Центр, 1996. 176 с.
- Остяков Ю.А., Зинин А.В., Шевченко М.И., Феоктистова Е.С. Надёжность систем измерения эксплуатационных параметров при отработке авиационных двигателей // Материалы XXIV Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» (19-23 марта 2018 г., Вятичи). Т. 2. М.: ООО «ТРП», 2018. С. 116-118.
- Бабаевский П.Г., Бухаров С.В. Формирование структуры отверждающихся композиций: учеб. пособие. М.: МГАТУ, 1993. 100 с.
- Самипур Саджад Алиасгар, Батраков В.В., Константинов Д.Ю. Разработка методики удаления пористости конструкций из композиционных материалов при ограниченном автоклавном давлении // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 3. С. 152-156.
Дополнительные файлы
