Инженерная методика оценки несущей способности и ресурса конструкции с дефектом
Автор: Софинский Алексей Николаевич
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Статья в выпуске: 2 (29), 2020 года.
Бесплатный доступ
Изделие ракетно-космической техники состоит из десятков тысяч деталей. Практически каждый экземпляр имеет несоответствия изготовленной материальной части по отношению к конструкторской документации. Производственные дефекты часто возникают или выявляются на заключительных стадиях сборки изделия или подготовки его к пуску. В этих случаях устранение несоответствия невозможно или связано со значительными сложностями и затратами. Описанная в статье методика позволяет дать оценку степени влияния характерного дефекта на несущую способность, прочность, герметичность, ресурс конструкции в условиях ее эксплуатации. Разделы методики включают в себя описание операций, связанных с неразрушающими методами контроля, определением нагрузок на изделие и других условий эксплуатации, расчетом напряженно-деформированного состояния, экспериментальным определением характеристик материала, прогнозом кинетики трещины с позиций механики разрушения. Методика дает инженеру-расчетчику алгоритм решения комплексной задачи оценки ресурса, состоящий из последовательности частных задач: разработки конечноэлементной модели, классификации дефекта, построения блока нагружения, расчета напряженно-деформированного состояния, прогноза поведения начального дефекта. Внедрение методики в инженерную практику позволит повысить достоверность оценки несущей способности и ресурса, а следовательно, надежность и безопасность эксплуатации изделия.
Конструкция, дефект, трещина, нагрузки, напряженное состояние, свойства материалов, механика разрушения, прочность, герметичность, ресурс
Короткий адрес: https://sciup.org/143177927
IDR: 143177927 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-2-36-49
Список литературы Инженерная методика оценки несущей способности и ресурса конструкции с дефектом
- ГОСТ 2601-84. Сварка металлов. Термины и определения основных понятий. М.: ИПК Издательство стандартов, 1997. 48 с.
- ОСТ 92-1114-80. Соединения сварные. Общие технические требования. М.: Издание официальное, 1980. 102 с.
- Ковтун В.С., Королёв Б.В., Синявский В.В., Смирнов И.В. Космические системы связи разработки ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королёва // Космическая техника и технологии. 2015. № 2(9). С. 3-24.
- Легостаев B.n., Марков A.B., Сорокин ИЗ. Целевое использование Российского сегмента МКС: значимые научные результаты и перспективы // Космическая техника и технологии. 2013. № 2. С. 3-18.
- Микрин Е.А. Перспективы развития отечественной пилотируемой космонавтики (к 110-летию со дня рождения С.П. Королёва) // Космическая техника и технологии. 2017. № 1(1б). С. 5-11.
- ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод. М.: Стандартинформ, 2008. 15 с.
- ГОСТ Р55724-2013. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М.: Стандарт-информ, 2014. 27 с.
- ГОСТ 18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования. М.: ИПК Издательство стандартов, 2005. 20 с.
- ГОСТ Р5б512-2015. Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы. М.: Стандартинформ, 201б. б1 с.
- Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. б40 с.
- Качанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974. 312 с.
- Левин B.A., Морозов Е.М., Матвиенко Ю.Г. Избранные нелинейные задачи механики разрушения. М.: Физматлит, 2004. 408 с.
- Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии механики разрушения. М.: Физматлит, 200б. 328 с.
- Матвиенко Ю.Г. Тенденции нелинейной механики разрушения в проблемах машиностроения. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2015. 5б с.
- Одинг ИЛ. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Машгиз, 19б2. 2б0 с.
- Gri//ith A.A. The phenomenon o/ rupture and //ow in so/ids // Phi/osophica/ Transactions o/ the Roya/ Society o/ London. 192G. Series A. V. 221. P. 163-198.
- Orowan E.O. Fundamenta/s o/ britt/e behavior o/ meta/s. In: Fatigue and Fracture o/ Metals. New York, Wi/ey, 195G. Р. 139-167.
- Irvin G.R. Fracture dynamics // Fracture o/ Meta/s, A&M, C/eve/and, 1948. Р. 147-166.
- Irvin G.R. Analysis of stresses and strains near the end of a crack traversing a plate // J. Appl. Mech. 1957. 24. № 3. Р. 361-364.
- Ресурс материалов и конструкций: монография / под науч. ред. В.С. Бондаря. М.: Московский Политех, 2019. 190 с.
- Гольденблат И.И., Копнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 1968. 192 с.
- Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейде-рович Р.М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. 488 с.
- Трощенко В.Т. Прочность материалов и конструкций / Сб. (отв. ред. В.Т. Трощенко). Киев: Академпериодика, 2005. 1088 с.
- Paris P.C., Gomez M.P., Anderson W.E. A rational analytic theory of fatigue // The Trend in Engineering. 1961. V. 13. P. 9-14.
- Безмозгий И.М., Бобылев С.С., Софинский А.Н., Чернягин А.Г. Нагружение и прочность конструкций транспортного космического корабля при воздействии отсечки тяги двигателя третьей ступени ракеты-носителя / / Космическая техника и технологии. 2017. № 2(17). С. 63-79.
- Безмозгий И.М., Софинский А.Н., Чернягин А.Г. Напряженно-деформированное состояние и прочность сварной оболочки с тоннельной трубой // Космическая техника и технологии. 2016. № 3(14). С. 43-55.
- Софинский А.Н. Влияние искажения формы конструкции на ее несущую способность // Космическая техника и технологии. 2016. № 2(13). С. 34-44.
- Безмозгий И.М., Софинский А.Н., Чернягин А.Г. Прочность тонкостенной герметичной сварной оболочки с искажениями формы // V Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы ракетно-космической техники». Сб. материалов. Самара: АО «РКЦ Прогресс», 2017. С. 88-89. Статья поступила в редакцию 03.06.2019 г. Окончательный вариант — 03.12.2019 г.