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:

Мовчан Григорий Викторович. Исследование шевронного заполнителя и технологии его изготовления применительно к конструкции панелей грузового отсека самолета : диссертация ... кандидата технических наук : 05.07.02 / Мовчан Григорий Викторович; [Место защиты: Казан. гос. техн. ун-т им. А.Н. Туполева].- Казань, 2009.- 128 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/608

смотреть введение
Введение к работе:

-

Актуальность. Высокийуровень ковжуренции в авиастроении- определяет актуальность совершенствования летательных аппаратов, как прних проектировании, так и в сфере эксплуатации. Развитие новых, технологий и материалов является одним из существенных факторов, способствующих решению поставленных перед производителями авиационной техники задач.

Последние исследования показывают, что,, одним из-перспективных направлений развития летательных аппаратов является применение в их составе композиционных материалов, которые зачастую имеют лучшие, по сравнению с металлами, характеристики. Использование в конструкции самолета трехслойных тонкостенных панелей, содержащих в своем составе легкий заполнитель, позволяет существенно улучшить весовые показатели, не ухудшая при этом прочностные характеристики изделия1.

Одним из нагруженных элементов, с высокой интенсивностью воздей
ствия различных факторов, в конструкции самолета является багажно-
грузовой отсек. (ЕГО). Применение легких и прочных, панелей в качестве
элементов конструкции багажно-грузового отсека удовлетворяет предъяв
ляемым требованиям для данного агрегата самолета. Использование шев
ронного заполнителя в таких панелях может; расширить диапазон-эксплуа
тационных свойств конструкций. Кроме того, шевронный заполнитель з ус-
довиях серийного производства может придать качественно новые характе
ристики, трехслойной панели и существенно сократить трудоемкость и
стоимость изготовления панели. - ^ і ,_

Диссертационная работа посвящена исследованиям технологических особенностей производства шевронного заполнителя относительно малой высоты, изучению вопросов поведения материала при формообразований . заполнителя, оценке прочностных свойств некоторых типов шевронных заполнителей; с целью проверки возможности применения шевронного заполнителя в конструкции панелей багажайгрузового отсека самолета. ,

Таким образом, тема исследования, связанная с вопросами проектирования, изготовления, применения панелей -с шевронным заполнителем в конструкции БГО самолета и обеспечения качества, актуальна.

Целью работы является установление возможности замены дгриме-няемого в настоящее .время сотового заполнителя более технологичным в изготовлении шевронным, включающее исследование параметров формообразования и оценку некоторых прочностных характеристик шевронного заполнителя, применительно к конструкции панелей грузового отсека самолета. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- Оценка прочностных свойств шевронного заполнителя при приложении распределенных сжимающих нагрузок с учетом геометрии и количества нанесенного покрытия;

Исследование параметров, позволяющих получить максимально возможную высоту предварительного рельефа при реализации операции габки-биговки в узле ротационной машины;

Получение экспериментальных зависимостей остаточного угла между гранями пробигованной заготовки и усилия внедрения в эластичную матрицу с заготовкой от формы и толщины рабочей кромки ножей-пуансонов, глубины внедрения и твердости эластичной матрицы;

Проведение сравнительных испытаний панелей, содержащих складчатый заполнитель, на ударную нагрузку.

Научная'новизна работы заключается в следующем:

Проведена однокритериальная и многофакгорная оптимизация геометрии и количества покрытия шевронного заполнителя типа Z-гофр и М-гофр по критерию масса-прочность при испытании заполнителя на сжатие;

Экспериментально получены зависимости остаточного угла между гранями пробигованной заготовки от формы и толщины рабочей кромки ножей-пуансонов, глубины внедрения и твердости эластичной матрицы;

Экспериментально определены зависимости усилия внедрения ножа-пуансона в эластичную матрицу от глубины внедрения, формы и толщины рабочей кромки ножа-пуансона и твердости эластичной матрицы;

Проведена оценка прочностных характеристик панелей с шевронным заполнителем типа М-гофр на ударную прочность.

Практическая ценностБ..Исследование технологических особенностей изготовления шевронного заполнителя относительно малой высоты позволило выработать рекомендации для проектирования оборудования и разработки технологии промышленного изготовления заполнителя. Оценка некоторых прочностных характеристик панелей с шевронным заполнителем позволяет провести оптимизацию для разнообразной геометрии-заполнителей типа М-гофр и Z-гофр с учетом их массовых характеристик. Для процессов предварительного формообразования получены экспериментальные зависимости и разработаны рекомендации цо форме и толщине рабочих кромок инструмента, твердости эластичных матриц и усилии внедрения, реализованных в узде гибки-бйговки для изготовления шевронного заполнителя. Спроектирована и изготовлена установка для проведения испытаний на ударную, прочность, апробирована инструментальная часть узла габки-биговки ротационного оборудования для изготовления, шевронного заполнителя многослойных панелей авиационных конструкций.

Достоверность полученных результатов. Достоверность сведений, полученных при-экспериментальном определении остаточного угла между гранями образца при исследовании поведения материала в зависимости от формы рабочей кромки инструмента, подтверждается геометрией образцов, полученных после биговки заготовок в спроектированном и изготовленном оборудовании.

Полученные результаты при проведении испытаний панелей с шевронным и сотовым заполнителем на ударную нагрузку являются достоверными ввиду полного соответствия условий проведения испытаний стандарту. На защиту выносятся:

  1. Исследование однокритериальной и многофакторной оптимизации геометрии и количества покрытия шевронного заполнителя типа Z-гофр и М-гофр по критерию масса-прочность при оценке работы заполнителя на сжатие;

  2. Результаты исследования экспериментальной зависимости остаточного угла между гранями пробигованной заготовки от формы и толщины рабочей кромки ножей-пуансонов, глубины внедрения и твердости эластич-нойматрицы;'

  3. Зависимости усилия внедрения ножа-пуансона в эластичную матрицу с заготовкой от формы и толщины рабочей кромки ножей-пуансонов, глубины внедрения и твердости эластичной матрицы;

  4. Оценка работы заполнителя при испытании панелей с шевронным заполнителем на ударную нагрузку,

Личный вклад соискателя. Автору диссертации принадлежат основные идеи, касающиеся проведения технологических исследований формообразования шевронного заполнителя, оценки несущей способности и удар- ' ной прочности панели с шевронным заполнителем, а также методов оптимизации при варьировании геометрии и количества покрытия заполнителя. Автор является исполнителем НИОКР по разработке условий и проведению исследований формы и толщины рабочей кромки ножей-пуансонов, усилий и глубины при внедрении ножа в эластичную матрицу определенной твердости.

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

- докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «АНТЭ-07» (Казань, 2007); - Международной молодежной конференции «XV Туполевские чтения» (Казань, 2007);

В полном объеме работа-докладывалась на заседании НТСОАО «КНИ-АТ»; р асширенном заседании кафедры Инновационный менеджмент КПУ им. А.Н. Туполева (г. Казань, 2008).

Опытные образцы заполнителей и разработанное оборудование экспонировались на международных выставках "Авиакосмические технологии и оборудование" (г. Казань, 2008).

Демонстрационные образцы заполнителей были переданы представителям фирмы «Airbus».

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 7 работ, в числе которых: 2 статьи в научном журнале, рекомендованном ВАК, 2 патента на изобретение, 1 положительное решение на изобретение, 3 тезиса докладов.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Полный объем работы составляет 126 страницы, в том числе 101 страница основного текста, 35 рисунков (15 страниц), список литературы (92 наим., 10 страниц), приложение (2страницы).


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