Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3183
Расчет годографа Тывы на основе скоростной модели среды
Статья научная
Представлены результаты расчета годографа первых вступлений P-волн для района Тывы на основе скоростной модели среды, полученной ранее исходя из данных сейсмической изученности Алтае-Саянской складчатой области. Приведено краткое описание блоково-слоистой модели земной коры и верхней мантии юга Красноярского края и Тывы. Рассмотрены ключевые формулы, лежащие в основе алгоритма расчета сейсмических лучей от приповерхностных и заглубленных источников в среде с линейной зависимостью скорости от глубины. Дан анализ волновой картины в предложенной модели среды. Приведено сравнение полученного годографа с экспериментальными данными и годографом, применяемым в регионе для обработки сейсмологических данных. Рассмотрен способ внесения станционных поправок к годографу, учитывающих влияние низкоскоростных отложений под сейсмостанцией.
Бесплатно
Расчет композитных цилиндрических оболочек с применением многосеточных элементов
Статья научная
Предложена процедура расчета трехмерных упругих композитных цилиндрических оболочек с различными коэффициентами наполнения, которая сводится к построению дискретных моделей, состоящих из криволинейных сложных многосеточных конечных элементов. В основе построения таких элементов лежат криволинейные двухсеточные конечные элементы. Двухсеточные и сложные многосеточные элементы проектируются на основе базовых конечно-элементных моделей композитных оболочек, которые учитывают их неоднородную структуру и имеют высокую размерность. Показаны процедуры построения в локальных декартовых системах координат криволинейных двухсеточных и сложных многосеточных элементов. Поля перемещений аппроксимируются известными степенными полиномами различных порядков, напряженное состояние описывается уравнениями трехмерной задачи теории упругости (без введения упрощающих гипотез о характере распределения полей перемещений, деформаций и напряжении). Аппроксимирующие полиномы и уравнения трехмерной задачи упругости записываются в локальных декартовых системах координат. Достоинства предлагаемых элементов состоят в том, что они описывают трехмерное напряженное состояние в композитных оболочках, учитывают их неоднородные структуры, сложное закрепление и порождают многосеточные дискретные модели с малым числом узловых неизвестных. Размерности многосеточных дискретных моделей оболочек на несколько порядков меньше размерностей базовых моделей. Временные затраты реализации метода конечных элементов (МКЭ) на ЭВМ для многосеточных дискретных моделей композитных оболочек существенно меньше, чем для базовых моделей. Предложен сложный многосеточный элемент 3-го порядка для расчета композитных цилиндрических оболочек. Приведен пример расчета по МКЭ консольной трехслойной оболочки с использованием сложных многосеточных элементов 3-го порядка. Результаты расчетов оболочки показывают высокую эффективность применения предложенных сложных элементов.
Бесплатно
Расчет надежности отказоустойчивых архитектур программного обеспечения
Статья научная
Рассмотрен вопрос повышения надежности программного обеспечения с помощью отказоустойчивых архитектур. Проведена оценка эффективности Ы-вариантного программирования и метода блоков восстановления при построении отказоустойчивого программного обеспечения, а также сравнительный анализ предложенных методов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены возможности обнаружения малоразмерных пожаров с геостационарной орбиты (ГСО) с использованием оптических систем, работающих в ИК-диапазоне. Согласно статистике 93 % всех лесных пожаров возникает в 10-километровой пригородной зоне, а значит, по вине местного населения. Сильные пожары от удара молнии случаются крайне редко, примерно в 2 % случаев, поскольку грозы, как правило, сопровождаются дождем. Поэтому представляется крайне важным осуществлять постоянное наблюдение именно южных районов края, где проживает подавляющее количество населения. С помощью специальной оптимизирующей программы CODE V был численно исследован оптический широкоугольный телескоп. Использование светосильной оптической системы f/1,5 позволило на ПЗС-матрице размером 8k×8k получить пространственное разрешение до 200 м на пиксель с ГСО. Оптическая система представляет собой систему прямого фокуса с трехлинзовым корректором в сходящемся пучке. Все поверхности линз и главное зеркало имеют асферические поверхности. Приведены конструктивные параметры и графики качества изображения. Существует возможность вести практически непрерывный мониторинг больших участков земной поверхности на предмет поиска пожаров малого размера - 1-2 га (если разместить рассчитанную оптическую систему на геостационарной орбите).
Бесплатно
Расчет параметров движения приводов механизма параллельной структуры
Статья научная
Выполнен расчет положения выходного звена в механизме параллельной кинематики. Создана компьютер- ная модель для анализа движения дельта-механизма. Получены данные о крайних положениях устройства па- раллельной структуры. Найдена система уравнений, описывающая зависимость координат выходного звена от обобщенных координат.
Бесплатно
Расчет параметров двухзеркального лучевода
Статья научная
Представлен расчет лучевода численно-аналитическим методом. Получены частотные зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) от геометрических параметров лучевода.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается угловое движение автоматического космического аппарата (КА), каждый виток которого состоит из двух участков: рабочего (в окрестности апогея), на котором КА решает целевую задачу, и дежурного, на котором выполняется коррекция орбиты с использованием электрореактивных двигателей и инерционных исполнительных органов, - маховиков. При этом для перехода в режимы коррекции орбиты или ориентации на рабочем участке совершаются программные развороты космического аппарата. С помощью математического моделирования проведено сравнение двух способов разворота КА, оптимальных по быстродействию, при различных начальных данных.
Бесплатно
Расчет пульсаций давления в отводе шнекоцентробежного насоса акустико-вихревым методом
Статья научная
Большое значение в настоящее время отводится исследованию проблемы повышения надёжности и ресурса жидкостных ракетных двигателей. В этой связи ключевой задачей является снижение гидродинамической вибрации шнекоцентробежных насосов, которая вызвана пульсациями давления в проточной части насоса. Вследствие шаговой неравномерности потока на выходе рабочего колеса возникают пульсации давления на частоте следования рабочих лопаток и её гармониках. Эти колебания вызывают динамические нагрузки на элементы корпуса насоса, вызывая его вибрацию, поэтому расчет амплитуд пульсаций давления в шнекоцентробежном насосе на ранней стадии проектирования является актуальной задачей. В определении пульсаций давления, генерируемых трехмерным вихревым течением в шнекоцентробежном насосе, необходимо принимать во внимание их двойственную природу. Неоднородное распределение параметров потока на выходе центробежного колеса генерирует акустические возмущения, которые распространяются со скоростью звука в рабочей жидкости. Одновременно присутствуют вихревые возмущения, которые конвектируются основным течением. Вихревые колебания параметров основного течения называют «псевдозвуком» или вихревой модой. Амплитуда колебаний вихревой моды может быть определена расчетом нестационарного потока с использованием модели несжимаемой жидкости. Однако эта модель неприменима для акустических колебаний, распространяющихся в напорной магистрали. Рассматривается трехмерный акустико-вихревой метод расчёта пульсаций давления, который обеспечивает возможность определения амплитуды акустической моды. Приведен вывод акустико-вихревых уравнений и пример расчёта амплитуды пульсаций давления на выходе шнекоцентробежного насоса жидкостного ракетного двигателя. Показано, что амплитуда пульсаций давления на первой гармонике частоты следования рабочих лопаток изменяется в зависимости от расхода через насос. Применение в расчете граничного условия в форме акустического импеданса для длинной трубы приводит к занижению амплитуды по сравнению с известными экспериментальными величинами.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель и проведены исследования влияния шероховатости опорных поверхностей на характеристики незамкнутого осевого гидростатического подшипника с дроссельной компенсацией расхода смазки. Показано влияние высоты и шага шероховатости на расходные и нагрузочные характеристики.
Бесплатно
Расчет характеристик теплообмена оребренной стенки
Статья научная
Надежность и ресурс радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов повышается при обеспечении оптимального температурного режима. Системы терморегулирования поддерживают заданный температурный режим и отвод теплоты от бортовой аппаратуры в окружающее пространство. Ребристые теплообменники являются важным элементом конструкции систем терморегулирования, позволяющим интенсифицировать процесс теплопередачи. Расчет характеристик ребристых теплообменников необходимо проводить с учетом их параметров и физических свойств теплоносителя. В качестве теплоносителя рассмотрена органическая жидкость ЛЗ-ТК-2, имеющая очень низкую температуру замерзания и другие полезные эксплуатационные характеристики. В работе с помощью критериальных уравнений рассчитаны зависимости локального коэффициента теплоотдачи теплоносителя ЛЗ-ТК-2 от температуры стенки. На основе численного решения двумерной задачи теплопроводности определены температурные поля в оребренных стенках различной конфигурации. Проведены расчеты коэффициента теплопередачи оребренной стенки теплообменника в двух модельных приближениях, определена погрешность применения упрощенного приближения, не учитывающего температурную зависимость локального коэффициента теплоотдачи. (Русскоязычная версия представлена по адресу https://vestnik.sibsau.ru/articles/?id=677)
Бесплатно
Расчет энергетических параметров высокооборотного насосного агрегата
Статья научная
Широкий спектр применения центробежных насосов в составе энергетических установок летательных аппаратов (ЛА) обуславливает высокий уровень требований, предъявляемых к их энергетическим параметрам. Оптимизация последних, в свою очередь, во многом зависит от более точных расчетов составляющих конструктивных элементов и вклада различного вида гидравлических потерь в проточной части насосного агрегата.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена упрощенная модель проникания плазменных образований, формируемых при работе стационарных плазменных двигателей, в негерметичные отсеки космического аппарата. Данная модель позволяет учесть процессы переноса ионов от двигателя к вентиляционному отверстию, проникание плазмы в отсек полезной нагрузки и движение плазмы внутри отсека к блокам бортовой аппаратуры. Представлены результаты экспериментов, подтверждающих адекватность предложенной модели.
Бесплатно
Расчетно-аналитический метод выбора припусков на обработку резанием деталей силовых агрегатов
Статья научная
Предложен расчетно-аналитический метод выбора припусков на обработку резанием стальных деталей силовых агрегатов, позволяющий уменьшить расход материала, трудоемкость изготовления деталей и износ инструмента.
Бесплатно
Статья научная
Предложен методический подход к оценке коэффициентов запаса для конструкций с развивающейся усталостной трещиной, получены расчетные и экспериментальные оценки коэффициентов запаса для образцов оболо-чечных элементов конструкций.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено распространение ударных воздействий по конструкции космического аппарата, проведены расчеты этих воздействий методом конечно-элементного моделирования.
Бесплатно
Расчетное исследование влияния режимных параметров на теплообмен в алюминиевом электролизере
Статья научная
Иредлоэюена математическая модель теплового состояния ванны электролизера, в которой температурное поле футеровки и расплава определяется согласно стационарному двумерному уравнению теплопроводности с учетом ортотропии среды. Выполнен численный эксперимент, в результате которого определено влияние на тех-нологические параметры электролизера воздушных прослоек меэюду иортовым илоком и стальным коэюухом.
Бесплатно
Расчетное моделирование течения в полости дискового насоса
Статья научная
Рассматривается подход к построению математической модели дискового насоса трения путем разложения его гидравлического тракта на отдельные структурно-функциональные участки. На основе выражений для напряжений трения, полученных из уравнений импульсов турбулентного пространственнопограничного слоя, приведены решения уравнений движения вязкой несжимаемой жидкости в каждом из участков.
Бесплатно
Расчёт параметров и характеристик вращающегося лунного реактивного пенетратора
Статья научная
Целью работы является определение параметров внутренней баллистики реактивного двигателя твёрдого топлива, установленного на реактивном пенетраторе, входящем в грунт с высокой скоростью вращения вокруг собственной оси. Методы исследования: для определения величины давления в камере вращающегося двигателя обычно используют известные уравнения баланса прихода и расхода газа, что и в случае невращающегося реактивного двигателя твёрдого топлива. Отличие внутренней баллистики вращающегося реактивного двигателя твердого топлива состоит в том, что влияние вращения на рабочий процесс учитывается коэффициентом расхода газов из камеры вращающегося двигателя, изменением скорости эрозионного горения твёрдого топлива при вращении реактивного двигателя твёрдого топлива, коэффициентом тепловых потерь.
Бесплатно
Рацемия тригональных монокристаллов редкоземельных оксиборатов
Статья научная
Обнаружено рацемическое двойникование в монокристаллах оксиборатов RM 3(BO 3) 4 (R = Y, La-Lu; M = Fe, Al, Ga). Установлена его зависимость от химического состава кристаллов. Показано, что количество правых и левых изомеров можно изменять путем введения замещающих элементов как в R, так и M подрешетках. Это дает возможность устранить влияние двойникования на свойства кристаллов.
Бесплатно
Реализация автоматизированной системы изготовления трубопроводов в производстве ракетных двигателей
Статья научная
Изготовление и монтаж трубопроводов жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) является сложной тех- нологической задачей, связанной с размещением магистралей в ограниченном пространстве по причине плот- ной компоновки двигателя. В настоящее время методика, по которой разрабатывается комплект технологической документации на изготовление и монтаж трубопроводов, основывается на рекомендациях, указанных в нормативной доку- ментации (отраслевых стандартах). При этом такая технология требует большого количества ручного труда и не гарантирует обеспечения оптимальной конфигурации и надлежащего качества продукции. Одним из путей решения указанных проблем является внедрение в технологический процесс производства жидкостного ракетного двигателя комплексной автоматизированной системы изготовления узлов трубопро- водов сложной конфигурации с применением 3D-моделирования, что, в свою очередь, позволит исключить сложный и трудоемкий процесс эталонирования трубопроводов, снизить долю ручного труда в технологиче- ском процессе производства ЖРД, повысить точность изготовления и сборки трубопровода, исключить необходимость подгибки трубопровода при монтаже, исключить из конструкции двигателя компенсирующие звенья. Предлагается решение по модернизации технологического процесса сборки жидкостного ракетного дви- гателя, направленное на повышение производительности и качества выпускаемой продукции. Приведен алго- ритм работы автоматизированной системы изготовления трубопроводов, рассмотрены технические условия для разработки управляющей программы (технологии) гибки трубопроводов на станках с числовым програм- мным управлением.
Бесплатно
