Прогнозирование и контроль массы авиационных конструкций с использованием критерия "силовой фактор"

• Автор: Гуменюк, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 189 с. : ил.

Предисловие

Список условных обозначений и сокращений

1 Введение. Состояние проблемы, цели и задачи исследования

1.1 Роль и место весового проектирования в процессе

разработки ЛА

1.2 Новая проектная парадигма

1.3 Обзор весовых формул планера

1.3.1 Весовые формулы крыла

1.3.2 Анализ весовых формул крыла

1.3.3 Весовые формулы фюзеляжа

1.3.4 Анализ весовых формул фюзеляжа

1.3.5 Оценка точности весовых формул
1.4 Построение весовых формул планера на основе дискретных математических моделей
1.5 Оценка относительной массы конструкции
1.6 Цели и задачи исследования
2 Безразмерный критерий силового совершенства конструкций
2.1 Физический смысл и методика вычисления коэффициента
силового фактора
2.2 Конструкции, нагруженные сосредоточенной силой
2.3 Балочные конструкции с распределенной нагрузкой
2.4 Конструкции типа несущих поверхностей с распределенной нагрузкой
2.5 Аналитическая оценка коэффициента силового фактора прямоугольного крыла
Гуменюк A.B. Прогнозирование и контроль массы авиационных конструкций с использованием критерия "силовой фактор"

2.6 Использование коэффициента силового фактора для оценки влияния геометрических характеристик крыла на его массу
2.7 Выводы по главе
3 Силовой фактор подкрепленных панелей обшивки несущих поверхностей ЛА
3.1 Особенности напряженно-деформированного состояния
панелей обшивки крыла
3.2 Методики расчета силового фактора подкрепленных
панелей обшивки
3.3 Вычисление силового фактора подкрепленной панели через
потоки усилий
3.4 Области применения различных методик вычисления
силового фактора подкрепленных панелей
3.5 Выводы по главе
4 Решение прикладных задач
4.1 Сравнительная оценка эффективности силовых схем
крыльев малого удлинения
4.2 Оценка весового совершенства конструкции крыла
самолета Як-130
4.2.1 Постановка задачи
4.2.2 Математическая модель
4.2.3 Анализ совершенства силовой схемы
4.2.4 Анализ конструктивно-технологического совершенства
4.2.5 Заключение
4.3 Оптимизация удлинения гермокабины магистрального
самолета
4.4 Оценка весовой эффективности конструкции гибридного транспортного летательного аппарата
4.4.1 Краткое описание ГТЛА
Гуменюк A.B. Прогнозирование и контроль массы авиационных конструкций с использованием критерия "силовой фактор"

4.4.2 Оценка массы крыла с использованием весовых формул
4.4.3 Анализ массы конструкции ГТЛА с использованием
критерия "силовой фактор"
4.4.4 Уточнение расчетов с учетом разгрузки крыла инерционными силами
4.4.5 Анализ результатов весовой экспертизы крыла ГТЛА
4.5 Выводы по главе
Основные результаты работы
Библиографический список
Интернет источники
Приложения
Приложение А Программы для расчета силового фактора G в среде MSC NASTRAN
Приложение А. 1 Настройка файла меню пользователя в среде MSC NASTRAN
Приложение А.2 Листинг программы разделения мембранных элементов на мембранные и стержневые элементы (имитации подкрепленной панели) SPLITTER
Приложение А.З Листинг программы расчета силового фактора G в MSC NASTRAN G-FACTOR I
Приложение А.4 Листинг программы расчета силового фактора G в MSC NASTRAN G-F ACTOR II
Приложение Б Основные характеристики ГТЛА с объемом оболочки W = 60000 м3
Вспомогательные указатели
Лист регистрации изменений
Гуметок A.B. Прогнозирование и контроль массы авиационных конструкций с использованием критерия "силовой фактор"

с! і

- - - - -■ г- - - -■ - - Т

с < / ->
3,41
à) б)
Рисунок 2.4 - Пластинка с геометрическими ограничениями (а) и ферма Мичелла (б)
Как видим, ограничения этой конструкции по высоте - размер cd по сравнению с предыдущим примером существенно увеличивает величину ее коэффициента Ск.
Пример 4. Консольная балка для восприятия вертикальной силы Ра (рисунок 2.5). Если для восприятия этой силы использовать балку с конструкцией в виде идеального двутавра с h/l =0,1 и считать силовой фактор только по усилиям в поясах, то этой конструкции будет соответствовать коэффициент Ск= 10,00.
С,,= 10,00

Рисунок 2.5 - Консольная балка для восприятия вертикальной силы Ра
Обратим внимание на то, что передача поперечной нагрузки в условиях ограничений на строительную высоту балки в этом примере привела к пятикратному увеличению коэффициента Ск по сравнению с оптимальной конструкцией из двух стержней.
Гуменюк A.B. Прогнозирование и контроль массы авиационных конструкций с использованием критерия ’’силовой фактор"
[’лава 2 Безразмерный критерий силового совершенства конструкции