Разработка и моделирование неметаллической формообразующей оснастки для изготовления полимерных композиционных рефлекторов спутниковых антенн
Автор: М.А. Дремухин, В.Н. Наговицин
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 4, 2021 года.
Бесплатный доступ
Сокращение сроков проведения прочностного анализа конструкции в процессе изготовления формообразующей оснастки с использованием современных инструментов виртуального компьютерного проектирования и моделирования, а именно математического 3D-моделирования, в условиях мелкосерийного производства с применением аддитивных технологий является основной задачей. При помощи числовой дискретизации исследуемая модель разбивается на конечное множество элементов, которые могут принимать любую форму элемента и определяться в различных системах отсчета. Это позволит приближенно численно прогнозировать поведение материала во время его деформации под действием заданных нагрузок, приложенных к 3D-модели. Применение аддитивных технологий с использованием современного компьютерного моделирования, в основе которого лежит программное обеспечение, является актуальной задачей. Такой подход позволит разработать оснастку сложной геометрической формы, минуя стадии написания управляющих программ и выполнения трудоемких операций по первичной обработке изделия. В основе данного метода лежит процесс построения 3D-модели формообразующей оснастки, повторяющей форму отражающей поверхности рефлектора, с применением модифицированных высокотемпературных инженерных пластиков. Показан процесс оценки эффективности разрабатываемой модели на основе проведения прочностных расчетов запаса прочности, деформации, статического напряжения и перемещения. Результаты работы могут быть использованы при проектировании и изготовлении размеростабильных изделий сложной геометрической формы из неметаллических материалов, применяемых в аэрокосмической промышленности.
Формообразующая оснастка, аддитивная технология, 3D-модель, математическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/14121454
IDR: 14121454 | DOI: 10.26732/j.st.2021.4.01
Список литературы Разработка и моделирование неметаллической формообразующей оснастки для изготовления полимерных композиционных рефлекторов спутниковых антенн
- Моделирование прецизионных антенных рефлекторов из полимерных композиционных материалов : отчет о НИР (промежуточ.) / НИ ТГУ ; рук. Пономарев С. В.; исполн. : Бельков А. В. [и др.]. Томск, 2013. 454 с.
- Поляк В. С., Бервалдс Э. Я. Прецизионные конструкции зеркальных радиотелескопов : учеб.-метод. пособие. Рига : Зинатне, 1990. 526 с.
- Кочержский Г. Н. Антенно-фидерные устройства : учеб. для вузов. М. : Радио и связь, 1981. 280 с.
- Imbriale W. A., Gao S., Boccia L. Space Antenna Handbook. United Kingdom. John Wiley & Sons Ltd. 2012. 744 p.
- Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения : учеб. пособие ; Сиб. гос. аэрокосм. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.
- Крыжановский В. К., Николаев А. Ф. Технология полимерных материалов : учеб. пособие. СПб. : Профессия, 2008. 544 с.
- Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С., Берлин А. А. Полимерные композиционные материалы: свойства, структура, технология. СПб. : Профессия, 2008. 560 с.
- Резник С. В., Просунцов П. В., Азаров А. В. Обоснование конструктивно-компоновочной схемы рефлектора зеркальной космической антенны с высокой стабильностью формы и малой погонной плотностью // Инженернофизический журнал. 2015. Т. 88. № 3. С. 674–680.
- Рудаков K. H. Femap 10.2.0. Геометрическое и конечно-элементное моделирование конструкций. Киев : КПИ, 2011. 317 с.
- Clough R. W. The finite element method in plane stress analysis // J. Struct. Div. ASCE. Proc. 2nd A. S. C. E. Conf. on Electronic Computation. 1960. pp. 345–378.
- Вержбицкий В. М. Основы численных методов : учеб. для вузов. М. : Высш. шк., 2005. 840 с.
- Алямовский А. А. SolidWorks 2007/2008. Компьютерное моделирование в инженерной практике. СПб. : БХВ-Петербург, 2008. 1040 с.
- Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows : учеб. пособие. М. : ДМК Пресс, 2003. 448 c.
- Боголюбов B. C. Формообразующая оснастка из полимерных материалов. М. : Машиностроение, 1979. 183 с.
- Зотов О. Ю., Фролов Д. А. Особенности метода изготовления изделий путем послойного наплавления материала // Ученый XXI века. 2016. № 1 (14). С. 7–11.