Проектирование и разработка технологического процесса намотки сложнопрофильных конструкций типа воздухозаборника двигателя самолета

• Автор: Лебедев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА ОБЩЕЙ КОНЦЕПЦИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КОНСТРУКЦИИ

1.1. Общая характеристика конструкции объекта

1.2. Анализ существующих методов намотки

1.2.1.Технологические способы намотки

1.2.2. Технологические схемы намотки

1.3. Содержание исследований и метод, предлагаемый

для изготовления изделия

1.3.1. Структура и последовательность исследований

в обоснование метода изготовления

1.3.2. Метод намотки, предлагаемый для изготовления

воздухозаборника
1.3.3. Принципиальная схема изготовления конструкции
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И РАСЧЁТ НАПРЯЖЁННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ, ПРОЧНОСТИ И ЖЕСТКОСТИ КОНСТРУКЦИИ ВОЗДУХОЗАБОРНИКА
2.1. Постановка задачи расчёта напряжённо-деформированного состояния рассматриваемой конструкции
2.2. Математическая модель элемента анизотропной оболочки двойной кривизны
2.3. Примеры расчёта напряжённо-деформированного состояния оболочки двойной кривизны
2.4. Общий алгоритм конечно-элементного расчёта
2.5. Программная реализация алгоритма метода конечных элементов
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВОЗДУХОЗАБОРНИКА
3.1. Исходные данные для расчёта конструкции
3.2. Проведение и анализ результатов расчёта, выводы
3.3. Расчёт и проектирование узла стыка с входным диффузором двигателя
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОХДУХОЗАБОРНИКА
4.1. Конструкция технологической оправки для изготовления воздухозаборника
4.2. Технология изготовления и сборки элементов оправки
4.2.1. Технология изготовления тюбингов
4.2.2. Технология сборки оправки
4.3. Процесс удаления оправки из отвержденного изделия
4.4. Конструктивно-технологические особенности намоточного оборудования
4.5. Расчёт технологических параметров косослойной продольно-поперечной намотки
4.6. Выбор и разработка связующего для намотки
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Описание вычислительной программы
Приложение 2. Рабочие чертежи (геометрия оправки и форма
поперечных сечений, конструкция оправки и ее элементов)

Среди наиболее важных требований, предъявляемых к конструкциям современных летательных аппаратов (ЛА), можно назвать: минимальный вес, максимальную жесткость и прочность узлов, максимальный ресурс работы конструкций в условиях эксплуатации, высокую надёжность. В значительной мере перечисленные требования к конструкции обеспечиваются выбором материала и совершенством технологии изготовления конструкции из данного материала.
Главным классом материала, удовлетворяющим всему комплексу перечисленных требований, являются композиционные материалы (КМ) на основе современных углеродных, борных, органических и стеклянных волокон в сочетании с полимерными, металлическими, углеродными, керамическими и другими видами матриц.
При изготовлении конструкций из композиционного материала совершенство технологии определяется выбором оптимальных параметров технологического процесса, техническим уровнем используемого оборудования и оснастки, наличием надёжных методов неразрушающего контроля композиционных конструкций и полуфабрикатов для их производства. В настоящее время технология производства элементов ЛА из КМ развивается опережающими темпами практически во всех промышленно развитых странах. Надёжность любой конструкции определяется правильным выбором проектных данных и стабильностью технологических параметров в процессе изготовления, достаточностью контрольных операций и возможностью ремонта в процессе контроля изделий. Конструкции из КМ, которые нашли широкое применение в аэрокосмической технике в общем машиностроении, поставили перед разработчиками современных технологий многочисленные проблемы, связанные с сокращением производственно-экономических потерь в процессе их изготовления и эксплуатации. Особенностью композиционных материалов

Рис. 3.7. Распределение по поверхности конструкции поперечных нормальных
напряжений су (кгс/мм2).
■ 14

■ 11
410.5 ■19.59 "18
■ 7.68 4б.73 45

■3.87 12.92 11
■ 1.01 ■0.0612 1-0.892 1-1.84 1-2.8 1-3.75 1-4.7 1-5.66 1-6.61 1-7.56 1-8.52 1-9.47 1-10.4 1-11.4 1-12.3 1-13.3 1-14.2 1-152 ■-16
Рис. 3.8. Распределение по поверхности конструкции касательных напряжений т^
(кгс/мм2).