Том 11, № 5-1 (2012): Специальный выпуск
- Год: 2012
- Статей: 56
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/issue/view/44
-
Описание:
Материалы симпозиума с международным участием «Самолётостроение России. Проблемы и перспективы» (г. Самара, 2-5 июля 2012 г).
Весь выпуск
Стабилизация стационарных движений однороторного гиростата с полостью, заполненной жидкостью большой вязкости
Аннотация
В настоящей работе исследуется движение относительно центра масс однороторного гиростата с полостью, целиком заполненной вязкой жидкостью. Приводятся динамические уравнения движения в проекциях угловой скорости несущего тела на оси связанной системы координат. Определяются условия устойчивости и неустойчивости движения по первому приближению. Для неустойчивых режимов движения синтезируется активное стабилизирующее управление по принципу обратной связи.
Закон сопротивления дозвукового поражающего элемента типа стрела
Аннотация
Работа посвящена определению коэффициента аэродинамического сопротивления поражающего элемента типа стрелы. В среде ANSYS CFX произведён расчёт. Проведено сравнение с экспериментальными данными.
Газоразрядная генерация пристеночных течений
Аннотация
В работе представлены результаты исследования газовых потоков, формируемых поверхностными разрядами в воздухе атмосферного давления, применительно к задачам управления течением рабочих сред. Показана возможность разрушения вихревых структур приповерхностными струями. Обсуждаются конфигурации электродных систем для модификации пограничного слоя.
Экспериментальное исследование течения на выходе из осесимметричного диффузора с вращающейся стенкой
Аннотация
С помощью PIV метода экспериментально исследовано течение на выходе из осесимметричного диффузора с вращающейся прозрачной стенкой и углом раскрытия 300. Представлены поля скоростей при числах Рейнольдса от 9 000 до 44 000 и угловой скорости вращения от 0 до 3000 об/мин. Для описания нестационарности потока использован метод ортогональной декомпозиции (POD). Установлено, что осевое вращение диффузора может увеличивать равномерность протекающего потока, что может быть использовано для повышения газодинамической эффективности устройства.
Подъёмная сила аэродинамического профиля с интерцептором
Аннотация
Предложена модель стационарного вихря для потенциального потока с циркуляцией около комбинации профиля с интерцептором. Решение получено для течения несжимаемой идеальной жидкости. Использована теория функций комплексного переменного. Для моделирования рециркуляционной области используется стационарный вихрь, расположение которого определяется путём минимизации функции скорости. Представлены зависимости подъёмной силы от угла атаки, относительной длины интерцептора и его угла отклонения.
Закон сопротивления дозвукового поражающего элемента типа сфера
Аннотация
Работа посвящена определению коэффициента аэродинамического сопротивления поражающего элемента типа сфера. В среде ANSYS CFX произведен расчёт и сравнение с экспериментальными опубликованными данными.
Численное исследование свободно-конвективных течений в протяжённых вертикальных цилиндрических областях при постоянном вертикальном градиенте температуры на боковой поверхности
Аннотация
Исследуется свободно-конвективное движение жидкости в длинном вертикальном цилиндре
(удлинение от 60 до 200). Движение смоделировано средствами CFD (вычислительная гидродинамика) в пакете Ansys CFX. Проанализировано влияние удлинения и перепада температур на стенке цилиндра на интенсивность конвективного течения. Выявлено три типа конвективного движения в зависимости от числа Рэлея.
Повышение эксплуатационных характеристик деталей за счёт нанесения плазменных газотермических покрытий кластерной структуры
Аннотация
Создание структурноупорядоченных плазменных покрытий приводит к повышению их эксплуатационных свойств. Такая структура способствует локализации усталостных трещин и предотвращению их дальнейшего распространения. Проведено моделирование формирования такой структуры, которое позволяет определить оптимальные режимы для её получения.
Способы расчёта параметров топологии и маршрутов технологических операций в агрегатно-сборочном производстве
Аннотация
Исследованы теоретико-множественные и логические уровни моделирования механических связей между собираемыми элементами конструкции летательного аппарата согласно схеме пространственной взаимосвязи сборочных единиц конструкции изделия при заданных начальных и граничных условиях. Описание характера и траектории движения элемента изделия при сборке представляется на количественном уровне матрицами состояний согласно общему графу сборки изделия. Траектории перемещений описываются методами аналитической геометрии и матриц перемещений, а также операторами, описывающими движение как векторную величину.
Комплексная автоматизация технологической подготовки производства и управления процессами механической обработки корпусных деталей машин
Аннотация
Обосновывается и описывается разработка комплексной системы автоматизированного
проектирования адаптивных технологических процессов механической обработки на станках с числовым программным управлением и управления производством корпусных деталей транспортных машин.
Оптимизация прочности характеристик светотехнических устройств летательных аппаратов путём построения их виртуальных моделей
Аннотация
В статье рассмотрена возможность построения цифровой модели поверхности рассеивателя фары, аутентичной реальному рассеивателю осветительного прибора летательного аппарата, с помощью современных технических средств. Аутентичность построенной виртуальной модели и реального объекта предполагает максимально близкое совпадение не только геометрических размеров, но и физико – технических свойств. Использование аутентичной 3- D модели в различных CAD – системах позволяет не только прогнозировать эксплуатационные свойства реального объекта, но и оптимизировать его конструкцию с применением различных критериев.
Тонкостенные пластины и оболочки с несквозными трещиновидными дефектами в упругопластическом приближении
Аннотация
В работе рассматривается определение области возможных предельных состояний тонкостенных пластин и оболочек из идеального упругопластичного материала с несквозным трещиновидным дефектом (царапиной). Рассматриваются области возможных предельных состояний для царапин переменной глубины. Приводится сопоставление экспериментальных и теоретических данных. Решается задача определения предельных размеров дефектов, которые при заданном уровне эксплуатационных нагрузок могут привести к катастрофическому разрушению всей конструкции.
Методика расчёта коэффициента жёсткости авиационных упругих элементов
Аннотация
В статье приведена методика проектирования коэффициента жёсткости упругого элемента типа «беличье колесо». Методика позволяет повысить точность расчётов упругих элементов, применённых в авиационных двигателях.
Методика оценки влияния поверхностной обработки на малоцикловую усталость материала
Аннотация
Рассматривается пластическое течение в окрестности углового клина в процессе выглаживания поверхности материала. Определены поля деформаций и удельной работы внутренних сил в пластической области. Предложен алгоритм определения части работы внутренних сил, связанной с упрочнением материала и оказывающей влияние на повреждение материала при выглаживании.
Влияние азотирования на остаточные напряжения и предел выносливости образцов с надрезами из стали 38Х2МЮА
Аннотация
Исследованы остаточные напряжения после азотирования в образцах с надрезом из стали 38Х2МЮА. Установлено, что для прогнозирования приращения предела выносливости при изгибе таких образцов представляется возможным использовать критерий среднеинтегральных остаточных напряжений.
Остаточные напряжения и сопротивление усталости образцов с V-образными надрезами из стали ВНС40
Аннотация
Изучены остаточные напряжения в цилиндрических образцах с V-образными надрезами из стали ВНС40 после шлифования, точения, азотирования и азотирования с последующей термоэкспозицией при температуре 600°С в течение двух и 590 часов. Исследовано также влияние азотирования на предел выносливости образцов.
Прогнозирование сопротивления усталости поверхностно упрочнённых цилиндрических образцов различного диаметра
Аннотация
На примере образцов из стали 20 различного диаметра экспериментально установлено, что в условиях концентрации напряжений для прогнозирования влияния поверхностного упрочнения на предел выносливости наиболее оправдано использование критерия среднеинтегральных остаточных напряжений.
Решение несвязанной задачи термоупругости с заданными на границе тела перемещениями и тепловым потоком
Аннотация
Предложен метод решения несвязанной задачи термоупругости с граничными условиями первого рода. Найдено аналитическое решение поставленной задачи для однородного изотропного тела произвольной формы, ограниченного кусочно-гладкой поверхностью.
Оценка влияния химико-термической обработки на сопротивление усталости образцов при нормальной и повышенной температурах
Аннотация
Изучено влияние цементации, азотирования и борирования на предел выносливости при нормальной и повышенной температурах корсетных образцов из сплавов ВКС-5, ЭП718 и ВНС-17. Установлено, что критерий среднеинтегральных остаточных напряжений может быть использован для прогнозирования предела выносливости таких образцов.
Исследование влияния радиуса и глубины надреза на характер распределения остаточных напряжений в наименьшем сечении поверхностно упрочнённой детали
Аннотация
Методом конечно-элементного моделирования для поверхностно упрочнённых цилиндрических
деталей различного диаметра проведено исследование влияния радиуса и глубины надреза на значения осевых остаточных напряжений в наименьшем сечении.
Моделирование рабочего процесса многоступенчатой осевой авиационной турбины с учётом перетеканий газа над бандажной полкой и втеканий в проточную часть
Аннотация
Проведено расчётное исследование рабочего процесса в многоступенчатой осевой турбине в двух различных программных комплексах. Расчёты проводились с использованием идентичной геометрии, граничных условий и на одинаковых режимах. В результате была получена полная информация о параметрах и структуре потока в турбине.
Снижение окружной неравномерности потока в последней ступени компрессора среднего давления
Аннотация
С помощью трёхмерной модели рабочего процесса компрессора среднего давления (КСД) оценивается окружная неравномерность потока в рабочем колесе последней ступени, вызванной стойками опоры на выходе из КСД. Предложены способы снижения окружной неравномерности потока за счёт изменения углов установки лопаток направляющего аппарата последней ступени.
Вихревая ветроэнергетическая установка
Аннотация
Проведена оценка возможности использования вихревых ветроэнергетических установок для
выработки электроэнергии. Спроектирована трёхмерная модель и выполнен численный расчёт статорной части ветроэнергетической установки. Получены распределения параметров потока во всей расчётной области. Выявлена зависимость энергетической эффективности установки (ВЭУ) от статического давления на выходе из области расчёта.
Построение и расчёт трёхмерной модели камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания для динамического расчёта тепловых процессов
Аннотация
В статье представлен процесс проектирования трёхмерной модели камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с помощью CAD/CAE - систем. Построение модели камеры выполнено с помощью программ Solid Worksи ANSYS Fluent. Проведён расчёт тепловых процессов в цилиндре двигателя. Модель экспортирована в ANSYS Fluent для газодинамического расчёта.
Подходы к моделированию рабочего процесса газогенератора газотурбинного двигателя как связанной задачи
Аннотация
Описаны различные подходы к моделированию рабочих процессов газогенератора газотурбинного двигателя (ГТД) с использованием современных средств вычислительной газовой динамики. Указаны возможности программных комплексов по моделированию рабочих процессов газогенератора. Описаны основные достоинства и недостатки представленных методов.
Постановка задачи оптимизации параметров двухконтурного турбореактивного двигателя с выполненным газогенератором
Аннотация
В статье описаны особенности постановки задачи оптимизации параметров ТРДД с выполненным газогенератором. Описаны основные возможности CAE-системы АСТРА, с помощью которой решается задача оптимизации параметров рабочего процесса газотурбинного двигателя (ГТД).
Влияние неопределённости исходных проектных данных на выбор оптимальных параметров рабочего процесса газотурбинного двигателя
Аннотация
В статье описано влияние неопределённости исходных проектных данных на выбор оптимальных параметров рабочего процесса газотурбинного двигателя. Приведены коэффициенты чувствительности оптимальных параметров рабочего процесса и критериев эффективности летательного аппарата к изменению некоторых исходных проектных данных по силовой установке и летательному аппарату.
Исследование влияния формы проточной части последней ступени многоступенчатого компрессора на его характеристики и структуру потока
Аннотация
Исследовано влияние на КПД компрессора применения рабочих лопаток с антивибрационными
полками и профилем Шварова по сравнению с обычными лопатками. Изменение КПД компрессора количественно оценено на четырёх режимах его работы.
Оптимизация параметров первых ступеней семиступенчатого компрессора авиационного двигателя
Аннотация
Проведена оптимизация многоступенчатого компрессора ГТД за счёт изменения углов установки лопаток направляющих аппаратов трёх ступеней. В результате оптимизации достигнуто повышение КПД компрессора на 0,3% на одном из основных режимов работы.
Зависимость потребной температуры газа перед турбиной на крейсерском режиме длительного полёта от степени двухконтурности
Аннотация
Рассмотрена зависимость потребной температуры газа перед турбиной на крейсерском режиме
длительного полёта от степени двухконтурности. Показано, что с увеличением степени двухконтурности потребная температура газа перед турбиной возрастает. Это объясняется увеличением доли тепла (от тепла, внесенного в двигатель с топливом), затраченной на преодоление гидравлических потерь в наружном контуре.
Автоматизация построения моделей лопаточных венцов для CAE-расчётов в программе PROFILER
Аннотация
Рассматривается методика автоматизированного построения трёхмерной модели пера лопатки для последующего газодинамического анализа в среде NUMECA. Предложены варианты решения возникающих при этом проблем.
Закономерности формирования структуры и свойств ковочных сплавов системы AL-ZN-MG-CU c различным содержанием основных легирующих компонентов, микродобавок и примесей
Аннотация
Проведены комплексные исследования влияния содержания базовых легирующих элементов Zn, Mg, Cu, малых добавок Zr, Sc, Ag, примесей Fe и Si на прочность, вязкость разрушения, усталостные характеристики, коррозионную стойкость, параметры микроструктуры (дисперсоиды, упрочняющие выделения, степень рекристаллизации, размер зерна) кованых полуфабрикатов из высокопрочных сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu.
Компьютерное моделирование формообразующих операций магнитно-импульсной обработки металлов
Аннотация
Представлены результаты компьютерного моделирования процессов магнитно-импульсной обработки металлов с использованием нового электромагнитного модуля многоцелевого конечно-элементного комплекса LS-DYNA.
Определение параметров магнитно-импульсной формовки
Аннотация
Предлагается инженерная методика расчёта формовки широкого спектра осесимметричных и листовых деталей. При этом учитываются такие важные факторы процесса, как потери энергии на создание поля внутри индуктора в случае формовки по схеме раздачи заготовки и наличие витков индуктора, не прикрытых заготовкой. Экспериментальная проверка подтвердила достаточно высокую точность определения режимов формовки различных деталей.
Воздействие импульсных магнитных полей на расплав при производстве композиционных материалов «металл-неметалл»
Аннотация
Представлены результаты поисковых исследований возможности получения композиционных
материалов на основе металлической матрицы, армированной углеродными волокнами, путём пропитки углеродной ткани металлическим расплавом под воздействием импульсного магнитного поля. Рассмотрены эффекты динамической пропитки углеродной ткани алюминиевым расплавом.
Выбор кинематической схемы формообразования обтяжкой обводообразующих оболочек сложной пространственной формы
Аннотация
Выбор кинематической схемы формообразования обтяжкой обводообразующих оболочек сложной пространственной формы зависит от угловых значений, связанных с углом охвата обтяжного пуансона заготовкой и с углом разгиба оболочки между операциями последовательной обтяжки. Исследования выполнялись с помощью конечно–элементного анализа в программной среде ANSYS/LS-DYNA для оболочки с конкретными геометрическими характеристиками. По результатам исследования был осуществлён выбор одной из трёх кинематических схем.
Моделирование последовательной схемы формообразования обтяжкой обводообразующих оболочек двойной кривизны минимальной разнотолщинности
Аннотация
Существующие способы обтяжки не способны обеспечить получение обводообразующих оболочек двойной кривизны минимальной разнотолщинности. Однако применение гибкого аппарата математического моделирования поверхностей самолётов и обшивок позволит выполнить все необходимые расчёты и предложить последовательную схему, совмещающую две операции обтяжки с промежуточной разгрузкой и разгибом полученной на первой обтяжке оболочки требуемой геометрической формы.
Повышение эффективности процессов литья при производстве деталей двигателей летательных аппаратов путём воздействия импульсного магнитного поля на расплав
Аннотация
Представлены результаты комплексного исследования влияния импульсного магнитного поля высокой напряжённости на процесс кристаллизации, структуру, литейные и механические свойства алюминиево-кремниевых сплавов.
Возможные последствия вступления России во всемирную торговую организацию для российской авиационной промышленности
Аннотация
В статье приведён анализ документов Всемирной торговой организации с целью выявления возможных последствий для авиационной промышленности присоединения России к этой международной организации. В результате анализа установлено, что применяемые в России формы и методы государственной поддержки авиационной промышленности не в полной мере соответствуют нормам и правилам ВТО. Разработку новых инструментов господдержки целесообразно проводить с использованием опыта споров стран - производителей гражданской авиатехники.
Разработка автоматизированной системы управления жизненным циклом универсально-сборных приспособлений
Аннотация
Рассматривается автоматизированная система управления жизненным циклом (ЖЦ) универсально-сборных приспособлений (УСП), которая позволяет организовать процесс заказа, проектирования и сборки.
Разработка классификатора авиационных деталей для решения задачи автоматизированной подготовки управляющих программ для фрезерных станков с числовым программным управлением
Аннотация
Описывается способ добавления правил распознавания и обработки новых конструктивных элементов. Представлены исследования наиболее эффективных способов использования опций станков с ЧПУ.
Разработка модели информационно-аналитической системы мониторинга состояния конструкторского, технологического и производственного процессов авиастроительного предприятия
Аннотация
В статье рассмотрены перспективы использования информационно-аналитической системы (ИАС) мониторинга состояния конструкторского, технологического и производственного процессов авиастроительного предприятия. Представлены предложения по реализации функциональных модулей ИАС, разработаны модель и методика её внедрения.
Современные технологии организации проектирования в едином информационном пространстве научно-производственного предприятия
Аннотация
Описывается подход к организации взаимодействия персонала научно-производственного предприятия в процессах конструкторско-технологической подготовки производства ракетно-космической техники в едином информационном пространстве, основанный на реализации методологии нисходящего проектирования. Проводится анализ результатов практической реализации методологии нисходящего проектирования в Самарском ракетно-космическом центре «ЦСКБ-Прогресс». Для реализации методологии нисходящего проектирования предлагается структура системы кондициального управления выполнением заданий по проектированию новой техники.
Методологические аспекты оценки эффективности конструкторско-технологической подготовки литейного производства авиастроительного предприятия
Аннотация
Предложен подход к оценке эффективности литейного производства авиастроительного предприятия, основанный на определении степени достижения целей литейного производства и позволяющий обеспечить объективную оценку деятельности производства с точки зрения расходования ресурсов, выявить факторы, оказывающие существенное влияние на производственный процесс, осуществить поиск производственных резервов, определить технико-экономическое обоснование новых форм управления и организации производства.
Основные подходы и требования к формированию полиплатформенной интегрированной автоматизированной системы информационной поддержки жизненного цикла воздушных судов на основе электронного определения изделия
Аннотация
Исследованы основные подходы к построению интегрированных систем непрерывной
информационной поддержки жизненного цикла воздушного судна. Представлено сравнение моноплатформенных и полиплатформенных систем. Разработана модель автоматизированной интегрированной системы поддержки жизненного цикла воздушного судна.
Система автоматизированного проектирования управляющих программ для CAM-систем на основе применения интеллектуальных шаблонов механической обработки типовых элементов
Аннотация
Рассмотрена разработанная система автоматизированного проектирования (САПР) управляющих программ для САМ-систем на основе применения интеллектуальных шаблонов механической обработки типовых элементов. Для обработки данных, вводимых пользователем, используется многослойный персептрон - нейронная сеть прямого распространения с обучением учителем по методу обратного распространения ошибки.
Интерактивная система сбора данных технического состояния компонентов воздушных судов
Аннотация
Предложена интернет-система ввода данных технического состоянии компонентов воздушных судов в Информационно-аналитическую систему мониторинга лётной годности воздушных судов (ВС), актуальная для региональных перевозчиков и эксплуатантов авиации общего назначения, не имеющих своей информационно-управляющей системы сопровождения эксплуатации авиационной техники.
Информационная система управления нормативными требованиями авиакомпании для предотвращения авиационных происшествий
Аннотация
Управление нормативными требованиями рассматривается как один из базовых элементов обеспечения безопасности полётов. Представлена функциональность разрабатываемой информационной системы предотвращения авиационных происшествий при организации и производстве воздушных перевозок на основе определения степени выполнения нормативных требований.
Автоматизация процессов инспекционного контроля на этапе оформления сертификатов лётной годности воздушных судов
Аннотация
Рассматривается вопрос автоматизации оформления и контроля сертификатов лётной годности
воздушных судов средствами Информационно-аналитической системы мониторинга лётной годности воздушных судов (ИАС МЛГ ВС).
Нечёткая оптимизация сети пассажирских авиалиний на базе системы узловых аэропортов
Аннотация
Рассмотрена задача поиска оптимальной структуры сети внутрироссийских авиалиний, формируемой на основе системы узловых аэропортов. В качестве критерия оптимальности использован минимум себестоимости перевозки пассажира. Уровень пассажиропотока между парами аэропортов задан нечёткими числами. Определён состав совокупности узловых аэропортов.
Организация опережающей подготовки инженерных кадров для авиастроительной отрасли на примере сотрудничества Ульяновского государственного университета и ЗАО «Авиастар-СП»
Аннотация
Представлена модель реализации эффективной подготовки специалистов с учётом социальных и экономических факторов. Показаны основные направления стратегии альянса Ульяновского государственного университета с ЗАО «Авиастар-СП».
Обучение автоматизированному проектированию с использованием учебно-научного виртуального предприятия
Аннотация
В статье излагается методология обучения автоматизированному проектированию изделий
машиностроения с использованием учебно-научных виртуальных предприятий (УНВП). Рассматривается конкретизация общих принципов создания УНВП для типовой поставки в вузы на платформе коммерческого программно-методического комплекса.