Определение разрушающей нагрузки пластин с отверстием

Автор: Е. И. Романенко, И. А. Банщикова, А. Н. Пель

Журнал: Космические аппараты и технологии.

Рубрика: Новые материалы и технологии в космической технике

Статья в выпуске: 2, 2025 года.

Бесплатный доступ

Определение разрушающей нагрузки авиационных деталей – важнейший аспект проектирования и эксплуатации воздушных судов. От прочностных характеристик материалов и конструкций напрямую зависят безопасность полетов, долговечность компонентов и экономическая эффективность эксплуатации. В связи с этим рассмотрена проблема численного и аналитического расчета разрушающей нагрузки. Разработана программа, реализующая алгоритм определения разрушающей нагрузки с использованием метода конечных элементов в пакете Ansys. Валидация алгоритма выполнена на пластинах с круглым отверстием. Исследованы однородные пластины, изготовленные из сплавов Д16Т и В95, а также комбинированные образцы, состоящие из двух пластин, одна из которых изготовлена из сплава Д16Т, а вторая из сплава В95. В комбинированных образцах в растягиваемой области, где пластины соприкасаются, полагается, что трение, возникающее между их поверхностями, слабо влияет на результаты решения, то есть отсутствует задание каких-либо условий контакта. В области захватов пластины сильно прижимаются друг к другу и жестко фиксируются в захватывающих устройствах. В расчетах используются упругопластические параметры материалов, определенные из испытаний на растяжение гладких образцов без отверстий. Получено удовлетворительное совпадение экспериментальных данных с результатами расчета

Еще

Разрушающая нагрузка, пластина, круглое отверстие, метод конечных элементов, пластичность, конструкционные сплавы, испытания на растяжение

Короткий адрес: https://sciup.org/14133446

IDR: 14133446   |   DOI: 10.26732/j.st.2025.2.05

Список литературы Определение разрушающей нагрузки пластин с отверстием

  • Нормы летной годности гражданских легких самолетов: Авиационные правила, часть 23. СПб: ООО "СЗ РЦАИ", 2021.
  • Стригунов В. М. Расчет самолета на прочность: учебник для авиационных вузов. М.: Машиностроение, 1984. 376 с.
  • Леган М. А. Определение разрушающей нагрузки, места и направления разрыва с помощью градиентного подхода // Прикладная механика и техническая физика. 1994. Т. 35. № 5 (207). С. 117–124.
  • Сойкин Б. М. К расчету разрушающей нагрузки в цилиндрической оболочке, деформируемой нормальной силой, распределенной по площади круга // Альманах современной науки и образования. 2013. № 3 (70). С. 169–171.
  • Коробко А. В., Прокуров М. Ю. Определение разрушающих нагрузок для шарнирно и свободно опёртых по контуру пластинок, нагруженных сосредоточенной силой в центре, путём геометрического моделирования их формы // Вестник Брянского государственного технического университета. 2013. № 4 (40). С. 122–128.
  • Цепенников М. В., Повышев И. А., Сметанников О. Ю. Верификация численной методики расчета разрушения конструкций из композиционных материалов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная математика и механика. 2012. № 10. С. 225–241.
  • Гришин В. И., Глебова М. А., Дударьков Ю. И., Левченко Е. А., Лимонин М. В. Анализ прочности силовых элементов и металло-композитных соединений конструкции летательного аппарата // Космические аппараты и технологии. 2020. Т. 4. № 4 (34). С. 191–200.
  • Котельников А. А., Натаров А. С. Исследование распределения напряжений, возникающих при нагружении, в сварных соединениях методом конечных элементов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2019. Т. 23. № 4. C.19–30.
  • Банщикова И. А., Расторгуев Г. И. Комплекс ANSYS: нелинейный прочностной анализ конструкций: учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015. 94 с.
  • ГОСТ 1497–84 Металлы. Методы испытаний на растяжение – ВЗАМЕН ГОСТ 1497–73: Москва, 2005.
  • Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975.
  • Ивлев Д. Д., Ишлинский А. Ю. Статически определимые соотношения теории пластичности и предельное состояние и разрушение тел // Изв. РАН МТТ. 2003. № 3. C. 84–89.
  • Ивлев Д. Д., Максимова Л. А., Непершин Р. И., Радаев Ю. Н., Сенашов С. И. Предельное состояние деформированных тел и горных пород. М.: Физматлит, 2008.
  • Степнов М. Н., Шаврин А. В. Статистические методы обработки результатов механических испытаний. Справочник. М.: Машиностроение, 2005.
Еще
Статья научная