Расчетно-экспериментальная оценка прочности и предельных состояний композитных конструкций космических аппаратов
Автор: В.В. Москвичев, А.М. Лепихин, А.Е. Буров, С.В. Доронин, Е.В. Москвичев
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3, 2019 года.
Бесплатный доступ
Современные полимерные композиционные материалы, обладающие высокими удельными характеристиками прочности и жесткости, позволяют создавать прочные, долговечные и геометрически стабильные космические конструкции. Для расширения сфер использования композиционных материалов и повышения конкурентоспособности космических конструкций необходимо дальнейшее совершенствование методов проектирования с широким использованием методов многомасштабного вычислительного моделирования процессов деформирования и разрушения. В работе представлены результаты анализа прочности и размерной стабильности конструкций из полимерных композиционных материалов. Рассматриваются металлокомпозитный бак высокого давления для электрореактивных двигательных установок и конструкции прецизионных рефлекторов антенн космического и наземного базирования. Изложены методики и результаты экспериментальных и расчетных исследований напряженно-деформированных и предельных состояний конструкций. Описаны методы и средства неразрушающего контроля, результаты анализа напряженно-деформированного состояния и натурных испытаний конструкции бака. Даны обобщенные оценки несущей способности конструкций рефлекторов в заданных условиях эксплуатации.
Композитные конструкции, прочность, ресурс, экспериментальные исследования, численный анализ, напряженно-деформированное состояние
Короткий адрес: https://sciup.org/14114629
IDR: 14114629 | DOI: 10.26732/2618-7957-2019-3-140-148
Список литературы Расчетно-экспериментальная оценка прочности и предельных состояний композитных конструкций космических аппаратов
- Vasiliev V. V. Composite Pressure Vessels: Analysis, Design, and Manufacturing. Blacksburg, VA : Bull Ridge Publishing, 2009. 690 p.
- Азаров А. В., Бабичев А. А., Синьковский Ф. К. Проектирование и изготовление композитного бака высокого давления для космического аппарата // Композиты и наноструктуры. 2013. № 4. С. 44–57.
- Лепихин А. М., Москвичев В. В., Черняев А. П., Похабов Ю. П., Халиманович В. И. Экспериментальная оценка прочности и герметичности металлокомпозитных сосудов высокого давления // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 6. С. 30–36.
- Лепихин А. М., Москвичев В. В., Буров А. Е., Анискович Е. В., Черняев А. П., Халиманович В. И. Экспериментальные исследования прочности и ресурса металлокомпозитных баков высокого давления // Заводская лаборатория. Диагностика металлов. 2019. Т. 85. № 1. С. 49–56.
- Lepikhin A. M., Moskvichev V. V., Chernyaev A. P. Acoustic-Emission Monitoring of the Deformation and Fracture of Metal–Composite Pressure Vessels // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, 2018, vol. 59, issue 3, pp. 511–518.
- Lepikhin A. M., Burov A. E., Moskvichev V. V. Possibilities of the design estimates of the reliability of a high-pressure metal-composite tank // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2015, vol. 44, issue 4, pp. 344–349.
- Burov A. E., Lepikhin A. M. Numerical simulation of carrying capacity of the high-pressure metal composite vessel // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2016, vol. 45, issue 5, pp. 443–450.
- Амелина Е. В., Буров А. Е., Голушко С. К., Лепихин А. М., Москвичев В. В., Юрченко А. В. Расчетноэкспериментальная оценка прочности металлокомпозитного бака высокого давления // Вычислительные технологии. 2016. Т. 21. № 5. С. 3–21.
- Burov A. E., Lepihin A. M., Makhutov N. A., Moskvichev V. V. Numerical Analysis of Stress-Strain State and Strength of Metal Lined Composite Overwrapped Pressure Vessel // Strength of Materials, 2017, vol. 49, issue 5, pp. 666–675.
- Doronin S. V., Moskvichev V. V. Decomposition of design analysis problems of precision structures of large reflectors // Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2018, vol. 47, no. 1, pp. 28–34.
- Doronin S. V. Projections of Limiting States for Load-Bearing Structures of Reflectors Made of Polymer Composites // AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1915, issue 1, 040008.
- Doronin S. V., Reizmunt E. M., Filippova Y. F. Design Evaluation of Safety Factors for Reflector Skeleton Made of Polymer Composites // AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1915, 040009.
- Doronin S. V., Rogalev A. N. Numerical approach and expert estimation of multi-criteria optimization of precision constructions // CEUR Workshop Proceedings, 2018, vol. 2098, pp. 323–337.
- Doronin S. V., Reyzmunt E. M. Investigation of free oscillations for reasoning constructive decisions of mirror segments of parabolic antenna // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, issue 1, 012021.
- Reyzmunt E. M., Doronin S. V. Numerical analysis of thermal deformation for constructive variants of mirror segments in a parabolic antenna // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, issue 1, 012069.
- Lepikhin A. M., Burov A. E., Pokhabov Y. P. Estimation of the failure-free operation for deployment of transformable space structures // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, 012042.
- Moskvichev E. V., Khakhlenkova A. A. Analyzing the Surface Accuracy of a Rigid Reflector under Mechanical and Thermal Loading // AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1915, 040041.
- Burov A. E., Burova O. G. Multiscale Modelling the Deformation and Failure of Composite Structures // AIP Conference Proceedings, 2018, vol. 2053, 040013.
- Moskvichev E. V., Larichkin A. Y. Experimental studies on the mechanical properties of a woven composite material for space antenna reflector // Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1050, 012056.
