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
Прочность летательных аппаратов

Диссертационная работа:

Клейменов, Геннадий Борисович. Расчетно-экспериментальный метод создания динамических моделей ракетно-космических конструкций : диссертация ... кандидата технических наук : 05.07.03 / Клейменов Геннадий Борисович; [Место защиты: Рос. гос. технол. ун-т им. К.Э. Циолковского (МАТИ)].- Москва, 2011.- 119 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2639

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы диссертации.

Эксплуатационные нагрузки, от которых в значительной мере зависит массовое совершенство ракет-носителей и космической техники, для вновь создаваемых изделий определяются расчетным путем. При этом наибольшее количество проблем и сложностей возникает при определении динамических нагрузок, связанных с переходными процессами и знакопеременными внешними воздействиями - включении и выключении двигателей, разделении ступеней и блоков, пульсациях донного давления и тяги, акустических и вибрационных возмущениях.

Надежность расчета динамических нагрузок существенно зависит от степени совершенства динамических моделей исследуемых изделий. В последнее десятилетие в связи с интенсивным развитием вычислительной техники существенно расширились расчетные возможности по созданию детализированных конечно-элементных динамических моделей.

Однако верификацию моделей, подтверждение их кондиционности можно осуществить только по результатам экспериментов проводимых в наземных условиях.

Так как проведение динамических испытаний ракет-носителей в сборе является дорогостоящей и трудно осуществимой технической задачей, то наиболее реальным и технически осуществимым путем подтверждения кондиционности расчетных моделей является проведение верификационных и идентификационных исследований при динамических испытаниях отдельных элементов (сборок) изделий.

В связи с необходимостью ускорения процесса создания ракетно-космической техники, повышения ее эксплуатационной надежности, является актуальным разработка эффективных расчетно-экспериментальных методов создания динамических моделей элементов ракетно-космической техники.

Цель работы. Разработка расчетно-экспериментального метода создания
динамических моделей элементов ракетно-космической техники,

обеспечивающего повышение надежности результатов расчета динамических нагрузок проектируемых изделий.

Для достижения поставленной цели в диссертации был решен комплекс теоретических и практических задач, выносимых на защиту:

методика оценки достаточности степени детализации и размерности используемой конечно-элементной модели для проведения расчетов динамических характеристик объекта испытаний;

методические предложения и рекомендации по идентификации диссипативных и жесткостных параметров расчетной динамической модели на основе результата частотных испытаний;

методика конденсирования разноуровневых моделей для построения передаточных функций при кинематическом возбуждении испытываемой конструкции, с последующим их синтезом;

способ объединения подмножеств временных процессов и амплитудно-частотных характеристик по перегрузкам, получаемых при повторных экспериментах с учетом ограниченного количества измерительных каналов, в одну общую выборку;

основные принципы формирования режимов вибропрочностных испытаний вновь создаваемых изделий.

С использованием разработанных методик разработка и провести верификацию динамической модели хвостового отсека универсального ракетного модуля УРМ1 ракеты-носителя «Ангара».

Научная новизна.

Разработан расчетно-экспериментальный метод создания

верифицированных динамических моделей ракетно-космических конструкций, позволяющий повысить надежность результатов расчета динамических нагрузок проектируемых изделий.

Сформулированы принципы построения конечно-элементной модели, состоящей из ряда подсистем, базирующиеся на совместимости частотных диапазонов низпшх тонов собственных колебаний стыкуемых подсистем и согласованности динамических моделей, обеспечивающих их взаимную адекватность в испытательном частотном диапазоне и требуемую точность.

Разработан метод идентификации параметров расчетной модели, который позволяет с использованием результатов измерений собственных частот и форм колебаний осуществлять последовательное уточнение диссипативных и жесткостных характеристик конечно-элементной модели динамической системы.

Разработана методика определения жесткостных характеристик соединительных узлов с использованием результатов гармонических частотных испытаний.

Разработана методика формирования объединенного множества временных реализаций и АЧХ по перегрузкам, полученных при испытаниях изделия при повторных экспериментах с учетом ограниченного количества измерительных каналов.

Практическая значимость. Разработанные в диссертации теоретические положения и методики обеспечивают создание и верификацию конечно-элементных динамических моделей элементов ракетно-космической техники для проведения расчетов их динамических характеристик и действующих нагрузок. Методики использовались для разработки и верификации динамических моделей элементов универсального ракетного модуля УРМ1 ракеты-носителя «Ангара».

Достоверность результатов и выводов.

Достоверность научных результатов, вводов и рекомендаций,

сформулированных в диссертации, обоснованы применением математического аппарата теории колебаний, упругости, применением аттестованных программных средств в процессе расчета колебаний исследованных конструкций, соответствием результатов математического моделирования и виброиспытаний элементов ракеты-носителя,

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались и обсуждались на Шестом международном аэрокосмическом конгрессе IFC09 (Москва, 2009), Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" - НМТ-2010, (Москва,2010).

Публикации. Основные положения диссертации в опубликованы 9 работах (З в журналах из списка ВАК РФ).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов, Работа содержит 119 страниц машинописного текста, 72 рисунка. Список литературы включает 91 источника.


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