Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Проектирование летательных аппаратов

Диссертационная работа:

Алексеев Кирилл Анатольевич. Моделирование ротационного формообразования шевронных заполнителей авиационных конструкций : дис. ... канд. техн. наук : 05.07.02 Казань, 2007 128 с. РГБ ОД, 61:07-5/2204

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ 9

  1. Технологические аспекты изготовления складчатых конструкций , 15

  2. Модели, описывающие поведение складчатых структур в процессе трансформирования 27

  1. Стереометрическая модель ,.27

  2. Координатно-векторная модель : 32

1.3 Терминология 33

1.4 Выводы к главе. Цели и задачи исследования 35

Глава 2.МАТЕМАТИЧЕСКАЯ И ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ

четырехлучевой ^модифицированной складчатой
структуры. : 38

2.1 Закономерности построения четырехлучевой складчатой
структуры 39

  1. Элементарный модуль, обладающий и зеркальной, и переносной симметрией 40

  2. Элементарный модуль, обладающий только переносной симметрией ....42

  3. Элементарный модуль, обладающий только зеркальной симметрией 45

  4. Элементарный модуль без признаков симметрии 46

  1. Определение технологических и конструктивных параметров 47

  2. Аналитическое представление четырехлучевой немодифицированной складчатой структуры 51

  1. Метод четырехгранников 52

  2. Алгоритм вычислений 54

  1. Геометрическая модель четырехлучевой складчатой структуры.. 59

  2. Выводы к главе 60

Глава 3.ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ШЕВРОННОЙ
КОНСТРУКЦИИ 61

  1. Топологическое представление ЭМ 62

  2. Схемы биговки 64

  1. Поперечная схема биговки 65

  2. Продольная схема биговки 72

  1. Геометрическая модель инструментального блока 79

  2. Выводы к главе 80

Глава 4. ПРОЦЕСС СКЛАДЫВАНИЯ ШЕВРОННОЙ КОНСТРУКЦИИ... 81

  1. Выбор схемы формообразования 81

  2. Модель неизометрического формообразования плоской шевронной складчатой конструкции 85

  3. Конструктивная схема узла складывания 88

  4. Геометрическая модель ступени складывания 93

  5. Выводы к главе 95

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТ 96

  1. Узел биговки-гибки ; 97

  2. Узел складывания 104

  3. Результаты исследования процессов формообразования 112

  1. Узел биговки-гибки 113

  2. Узел складывания 114

  1. Внедрение результатов 115

  2. Выводы к главе 117

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 118

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 120

Введение к работе:

Актуальность проблемы. Авиационная техника как один из наукоемких видов продукции характеризуется высоким инновационным уровнем. Одним из показателей внедрения новых, инновационных технологий является использование в изделиях авиационной промышленности современных материалов.

Последние разработки в области исследования многослойных (sandwich) панелей показывают, что пределы совершенствования свойств традиционных металлических материалов, в частности, повышения прочности при сохранении весовых характеристик, могут быть преодолены применением полимерных и металлополимерных композитов, изменением структуры многослойной конструкции, повышающим ее эффективность, использованием в ее составе перспективных заполнителей.

Использование шевронного заполнителя в таких панелях может расширить диапазон эксплуатационных свойств изделия. Панели с заполнителем такого типа демонстрируют удовлетворительные характеристики, обеспечивая приемлемую прочность тепло-, энерго- и звукопоглощения.

Исследование посвящено моделированию процесса ротационного формообразования шевронных заполнителей авиационных конструкций. В условиях промышленных объемов изготовления шевронного заполнителя, наличие моделей конструкторско-технологических средств оснащения позволит качественно и в срок спроектировать оснастку и оборудование, сократить сроки подготовки производства, создать конкурентоспособный продукт и своевременно выпустить его на рынок.

Таким образом, проблема создания модели технологического процесса весьма актуальна.

Целью работы является математическое и геометрическое моделирование средств конструкторско-технологического оснащения промышленного производства складчатых структур ротационными методами. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

разработка методов аналитического представления шевронных складчатых структур;

исследование влияния геометрических параметров разметки структуры на конструктивные размеры шевронной складчатой конструкции;

исследование изометрического и неизометрического процессов трансформирования плоской заготовки в рельефную складчатую конструкцию;

исследование влияния ориентации гофра относительно направления движения заготовки на конструктивные и технологические параметры инструментальных блоков;

разработка математических моделей средств технологического оснащения ротационного формообразования шевронных заполнителей многослойных панелей авиационных конструкций.


Научная новизна
работы заключается в следующем:

предложена методика определения координат узловых точек складчатых структур методом четырехгранников, которая может использоваться при разработке математических моделей существующих и перспективных структур;

предложен способ описания четырех шевронных складчатых конструкций (в изометрическом состоянии) совокупностью из пяти конструктивных параметров;

разработаны математическая и геометрическая модели, описывающие четыре немодифицированные шевронные складчатые структуры;

разработана модель ротационного формообразования шевронных заполнителей многослойных панелей авиационных конструкций, состоящая из моделей средств технологического оснащения узла предварительного формообразования и узла складывания.

Практическая ценность. Для процессов предварительного формообразования и складывания разработаны параметризованные геометрические модели инструментов, позволяющие автоматизировать проектирование технологических средств оснащения ротационного формообразования шевронных складчатых конструкций и выпуск конструкторско-технологической документации. Спроектировано и изготовлено экспериментальное и опытно-экспериментальное оборудование для производства шевронного заполнителя многослойных панелей авиационных конструкций.

Достоверность полученных результатов. Аналитические зависимости математической модели шевронной складчатой структуры подтверждаются вариантными расчетами по геометрической модели в предельных и промежуточных положениях структур. Изометрический характер преобразования подтвержден визуально и специальными средствами САПР. Точность и корректность моделей формообразующих инструментов проверены экспериментальными исследованиями и подтверждены в процессе опытно-промышленной эксплуатации изготовленного оборудования.

На защиту выносятся:

  1. методика математического описания существующих и перспективных складчатых структур методом четырехгранников;

  2. математическая модель четырех типов шевронных складчатых структур;

  3. способ описания четырех шевронных складчатых конструкций, находящихся в изометрическом состоянии, пятью конструктивными параметрами;

  4. модель ротационного формообразования шевронного заполнителя, связывающая геометрические параметры складчатой конструкции с конструктивными параметрами узлов биговки-гибки (с использованием эластичных сред) и складывания.

Личный вклад соискателя. Автору диссертации принадлежат основные идеи, касающиеся разработки теоретических аспектов математического и геометрического моделирования шевронных складчатых структур, разработки моделей средств технологического оснащения ротационного формообразования заполнителя. Технология ротационного формообразования с использованием эластичных сред разработана коллективом НИО-80 ОАО «КНИАТ» под руководством профессора И.М. Закирова. Автор работы является ответственным исполнителем НИОКР по разработке промышленной технологии изготовления шевронного заполнителя, создаваемой в ОАО «КНИАТ».

Апробация работы. Основные положения, выводы и результаты диссертационной работы:

докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Авиакосмические технологии и оборудование» (Казань, 2004, 2006), Всероссийской конференции «Ползуновские гранты» (Сочи, 2004), IV международной конференции «Теория и практика технологии производства изделий из КМ и новых металлических сплавов» (Москва, 2005), XVII всероссийской межвузовской научно-технической конференции (г. Казань, 2005), совместных семинарах "Airbus", «DuPont», ОАО "КНИАТ", КГТУ им. А.Н. Туполева, (г. Казань, 2003, 2004, 2005, 2006);

публиковались в материалах международных конференций SAMPE – Paris 2006, SAMPE – Long Beach 2006.

В полном объеме работа докладывалась на заседании НТС ОАО «КНИАТ»; расширенном заседании кафедры ИМ КГТУ им. А.Н. Туполева (г. Казань, 2007).

Опытные образцы заполнителя и разработанное оборудование экспонировались на международных выставках "Авиакосмические технологии и оборудование" (г.Казань, 2004, 2006), были удостоены двух золотых медалей на V и VI Московском международном салоне инноваций и инвестиций (2005, 2006).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 4 статьи в ведущих научных журналах, получено 1 положительное решение по заявке на патент.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Полный объем работы составляет 128 страниц, в том числе 93 страниц основного текста, 65 рисунков (26 страницы), список литературы (82 наим., 9 страниц).

Подобные работы
Батраков Владимир Владимирович
Разработка процессов циклического формообразования складчатого заполнителя авиационных панелей
Ряпухин Николай Витальевич
Мелкозернистый бетон на заполнителях КМА для производства мостовых конструкций
Фролов Алексей Юрьевич
Разработка конструкции и моделирование теплообмена в испарительных установках сжиженного углеводородного газа малых удаленных объектов АПК
Швачко Сергей Николаевич
Математическое моделирование несущих конструкций осесимметричных емкостных сооружений для хранения жидкостей
Журбин Алексей Николаевич
Моделирование прогрева конструкции в условиях интенсивного взаимодействия с окружающей средой
Суслов Николай Максимович
Анализ, разработка конструкций и моделирование механизмов перемещения горных машин шагающего типа
Козинец Галина Леонидовна
Пространственное численное моделирование и совершенствование конструкций гидротехнических затворов
Левченко Марина Николаевна
Математическое моделирование термически нагруженных конструкций котельных агрегатов
Родиков Алексей Викторович
Математическое моделирование температурного состояния конструкций из неоднородных материалов на основе двойственной вариационной формулировки сопряженной задачи теплопроводности
Серов Михаил Александрович
Математическое моделирование тазового кольца и конструкции фиксирующего устройства незамкнутого типа

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net