Расчетно-экспериментальный анализ прочностных характеристик композиционных материалов несущей системы вертолета при изменении температурных условий

Заключение

.

1) Выполнен анализ отечественных и зарубежных нормативных требований, выработанных для оценки физико-механических свойств ПКМ с учетом условий эксплуатации изделий.

2) Разработаны методики проведения испытаний изделий сложной пространственной структуры из разномодульных материалов.

3) Проведены экспериментальные исследования влияния температурных условий эксплуатации на физико-механические свойства материалов и конструктивных композиций.

4) Получены закономерности изменения по температуре упругих свойств торсиона и скорректированы матрицы податливости торсиона, используемые при решении задачи аэроупругого нагружения лопастей НВ.

5) Проведен численный анализ влияния ФМС в условиях низких температур на балансировочные характеристики и нагружение элементов несущей системы.

Ill.

1. The Resistance of Glass Fiber Reinforced Laminates to Weathering, SPE — Journal, 1957, v. 13, No. 11, 33 — 38.

2. Парфенов К. В., Романенков И. Г. Влияние температурновлажностных и химических факторов на физико механические свойства стеклопластиков. В сб.: «Исследования конструкционных пластмасс и строительных конструкций на их основе». Госстройиздат, М., 1962.

3. Beyer W. Glasfaserverstarkte Kunststoffe. Munchen, 1955.

4. Stevenson J. R., Evans V. Chemical engineering possibilities of glass reinforced plastics with special reference to polyester resins. Plastics Progress, 1955, v. 3,383 -397.

5. Пешехонов А. А. Физико механические свойства пластических масс. В сб.: «Пластические массы в машиностроении». Уральский фил. АН СССР, Свердловск, 1955.

6. Вандербург А. К. Пластические массы в электротехнической промышленности. Госэнергоиздат, М., 1957.

7. Reinhard К. G. Festigkeitspobleme bei Glasfaserverstarkten Plastwerkstoffen, Plaste und Kautschuk, 1959, B. 6, H. 5, 203 214.

8. Львов Б. С., Хацет В. E. Разработка и исследование химической стойкости стеклопластиков для химического машиностроения. «Научнотехн. информ. бюл. ВИИСЦ», 1957, № 3.

9. Aitken S. D., Wells Н. Reinforced Plastics in Atomic Energy Installations, Second International Reinforced Plastics Conference. London, 1960.112.

10. Савин В. Ф., Луговой А. Н., Волков Ю. П. Методика определения термомеханических характеристик полимерных композиционных материалов. Журнал «Заводская лаборатория. Диагностика материалов» № 6. 2003. Том 69.

11. Read W. J. The effect of heat on the mechanical properties of certain fabric filled laminates. Britisch Plastics, 1958, v.31, No. 10, 432 437.

12. Рабинович A. JL, Штарков M. Г., Дмитриева E. И. Методы определения и величины упругих постоянных стеклотекстолита при повышенной температуре. «Тр. Моск. физико-техн. ин-та. Исследования по механике и прикладной математике», 1958, вып.1.

13. Жуковский Н. Е. О полезном грузе, поднимаемом геликоптером. -Спб., Воздухоплаватель, 1904. № 2.

14. Юрьев Б. Н. Аэродинамический расчет вертолетов. М.: Оборонгиз, 1956.-560 с.

15. Белоцерковский С. М. Тонкая несущая поверхность в дозвуковом потоке газа М.: Наука, 1965. — 244 с.

16. Вождаев Е. С. Теория несущего винта вертикально взлетающего вертолета в осевом потоке. -Тр. ЦАГИ, 1970. Вып. 1234. 42 с.

17. Шайдаков В. И. Методы расчета аэродинамических характеристик несущего винта вертолета на базе обобщенной дисковой вихревой теории. -Труды МАИ, 1977. Вып. 406.

18. Тищенко М. Н., Некрасов А. В., Радин А. С. Вертолеты. Выбор параметров при проектировании. М.: Машиностроение, 1976. — 365 с.

19. Лисс А. Ю. Расчет деформации лопасти воздушного винта в полете. Изд. вузов. Авиационная техника, 1973. № 2. С 40^-5.

20. Браверман А. С, Вайнтруб А. П. Динамика вертолета. Предельные режимы полета. М.: Машиностроение, 1988. — 280 с.

21. Гродко Л. Н. О колебаниях упругого несущего винта на кардановом подвесе. АН СССР, Механика твердого тела, 1967. С. 85 — 94.113.

22. Бурцев Б. Н., Гендлин Г. Я., Селеменев С. В. Метод и примеры вычисления траектории и параметров полета на акробатических маневрах вертолета Ка-50. Труды IV форума Российского вертолетного общества. М., 2000. С. 45−49.

23. Шнуров 3. Е. Метод конечного элемента с итерациями для расчета форм и частот свободных колебаний естественно закрученных лопастей воздушных винтов. Тр. ЦАГИ, 1972. Вып. 1430. — С. 3−27.

24. Павлов В. А. Геометрическая нелинейная теория расчета тонких стержней крыльевого профиля. Изв. вузов. Авиационная техника, 1981. № 1. С. 44−50.

25. Павлов В. А., Михайлов С: А. Квазистатический расчет лопасти в геометрически нелинейной постановке. //Вопросы расчета прочности конструкций летательных аппаратов. Межвуз. сб. Казань: КАИ, 1979.-С. 118−124.

26. Павлов В. А., Михайлов С. А. Конечные перемещения нелинейно-деформированного стержня крыльевого профиля. //Вопросы конструкции и проектирования самолетов. Межвуз. сб. Ташкент: ТашПИ, 1981, вып.319. — С. 60−69.

27. Павлов В. А., Михайлов С. А. Об изгибно-крутильных колебаниях нагруженных стержней. //Вопросы расчета прочности конструкций летательных аппаратов. Межвуз. сб. Казань: КАИ, 1982. -С. 65−69.

28. Михайлов С. А. К теории расчета тонких стержней крыльевого профиля при больших упругих перемещениях. //Вопросы прочности тонкостенных авиационных конструкций. Сб. статей. Казань: КАИ, 1982;С. 104−108.114.

29. Михайлов С. А. О численной реализации задачи нелинейных упругих колебаний лопастей воздушных винтов. Казань: 1983. — 9 С. -Рукопись деп. в ВИНИТИ, № 447−83.

30. Павлов В. А., Михайлов С. А. Теория движения лопастей несущего винта при больших перемещениях. //Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 1986, № 1. — С. 39−42.

31. Павлов В. А., Михайлов С. А., Кухаренко И. М. Аэроупругость лопастей несущего винта при больших перемещениях. //Прочность конструкций летательных аппаратов. Сб. статей. Казань: КАИ, 1986.-С. 19−24.

32. Павлов В. А., Михайлов С. А., Михеев С. В., Соковиков Ю. Г., Якеменко Г. В. Динамика и прочность несущего винта. Казань: КАИ, 1986.-85 с.

33. Павлов В. А., Михайлов С. А., Николаев Е. И. Расчет характеристик махового движения лопастей несущего винта при нестационарном вращении в косом потоке. //Труды вторых научных чтений памяти, Б. Н. Юрьева. Сб. статей. -М., 1988. С. 81−86.

34. Михайлов С. А. Математическое моделирование задач аэроупругости несущего винта в геометрической нелинейной постановке. Диссертация доктора технических наук. Казань: КАИ, 1996. — 385 с.

35. Братухин И. П. Проектирование и конструкция вертолетов. М.: Оборонгиз, 1955. — 360 с.

36. Володко А. М. Безопасность полетов вертолетов. М.: Транспорт, 1981.-223 с. 115.

37. Камов Н. И. Винтовые летательные аппараты. М.: Оборонгиз, 1948.-207 с.

38. Миль М. Л., Некрасов А. В., Браверман А. С., Гродко Л. Н., Лейканд М. А. Вертолеты. М.: Машиностроение, 1966. Кн. 1. — 455 с.

39. Миль М. Л., Некрасов А. В., Браверман А. С., Гродко Л. Н., Лейканд М. А. Вертолеты. -М.: Машиностроение, 1976. Кн. 2. —424 с.

40. Михеев Р. А. Прочность вертолетов. М.: Машиностроение, 1 984 280 с.

41. Брамвелл А. Р. Динамика вертолетов. М.: Машиностроение, 1982. — 368 с.

42. У. Джонсон Теория вертолета. М.: Мир, 1983. Кн. 1. — 502 с.

43. У. Джонсон Теория вертолета. М.: Мир, 1983. Кн. 2. — 522 с.

44. Гессоу А. В., Мейерс Г. Е. Аэродинамика вертолета. М.: Оборониз, 1954.-256 с.- 48 Пейн П. Р. Динамика и аэродинамика вертолета. М.: Оборонгиз, 1963.-492 с.

45. Одиноков А. Ю., Сидоров И. Н, Савинов В. И. Расчет тонкостенных стержней из композиционных материалов на растяжение и поперечный изгиб. Казань, 1996. 10 с. Деп. в ВИНИТИ 17.05.96, № 1579 -В. 96.

46. Одиноков А. Ю., Сидоров И. Н., Савинов В. И. Расчет тонкостенных стержней из композиционных материалов на свободное кручение. Казань, 1996. 12 с. Деп. в ВИНИТИ 30.05.96, №> 1780-В. 96.

47. Савинов В. И., Сидоров И. Н. Построение разрешающих уравнений упругого деформирования композиционного торсиона несущего винта вертолета. Казань, 1997. 17 с. Деп. в ВИНИТИ 25.07.97 № 2493 В. 97.

48. Савинов В. И. Расчет напряженно-деформированного состояния композиционных стержневых конструкций несущей системы вертолета. Диссертация кандидата технических наук. Казань: КГТУ, 1999. — 139 с. 116.

49. Лисс А. Ю. Расчет торсиона балочного типа. Изв. вузов. Авиационная техника. Казань, 2001. № 4. — С. 16−21.

50. Шувалов В. А. Разработка методики расчета напряженнодеформированного и предельного состояния многослойных композиционных торсионов бесшарнирных винтов. Диссертация кандидата технических наук. Казань: КАИ, 2002, — 149 с.

51. Шувалов В. А. Исследования напряженно-деформированного состояния торсиона бесшарнирного несущего винта вертолета в геометрически нелинейной постановке / Голованов А. И., Митряйкин В. И., Шувалов В. А. // Вестник МАИ, 2008, т. 15, № 5. С. 118−127.

52. Шувалов В. А. Расчет напряженно-деформированного состояния торсиона несущего винта вертолета / Голованов А. И., Митряйкин В. И., Шувалов В. А. // Изв. вузов. Авиационная техника, Казань, Изд-во КГТУ, 2009. № 1.

53. Гирфанов A.M. Аэроупругий расчет и балансировка одновинтового вертолета с бесшарнирным винтом. Диссертация кандидата технических наук. Казань: КАИ, 2000, — 119 с.

54. Гирфанов A.M., Михайлов С. А., Николаев Е. И. Математическая модель балансировки вертолета с зависимой аэродинамикой. Изв.Вузов. Авиационная техника 1998. № 4.

55. Гирфанов A.M. Исследование влияния характеристик упругого бесшарнирного несущего винта на летно-технические характеристики вертолета. Тезисы докладов 4 Всероссийских Туполевских чтений. Казань, КГТУ им. Туполева 1996.

56. Гирфанов A.M., Николаев Е. И. Исследование влияния жесткости торсиона на балансировочные характеристики вертолета. Труды III Республиканской конференция молодых ученых и специалистов. Казань -1996.

57. Гирфанов A.M., Николаев Е. И. Исследование влияния упругости торсиона на мощность, потребляемую бесшарнирным несущим винтом. Тезисы докладов II Республиканская научная конференция молодых ученых и специалистов. Казань 1996.

58. Гирфанов A.M. Исследование влияния характеристик упругого бесшарнирного несущего винта на летно-технические характеристики вертолета. Тезисы докладов 4 Всероссийских Туполевских чтений. Казань, КГТУ им. Туполева 1996.118.

59. Гирфанов A.M., Михайлов С. А., Николаев Е. И. Исследование влияния упругости лопастей бесшарнирного несущего винта на нагружение торсиона. Сборник трудов. Четвертый форум Российского вертолетного общества. Москва, 2000.

60. Гарипов А. О., Гирфанов A.M., Михайлов С. А., Николаев Е. И. Моделирование неустановившихся режимов полета вертолета с бесшарнирным несущим винтом. Сборник трудов. 28-ой Европейский вертолетный форум. 2002.

61. Гирфанов A.M., Михайлов С. А., Николаев Е. И. Численное моделирование критических и переходных режимов пространственного движения вертолета и их адаптация в условиях летных испытаний. Сборник трудов. 29-ой Европейский вертолетный форум. 2003.

62. Бочкарева А. Б. Определение механических свойств композиционных материалов. Сборник тезисов Всероссийской (с международным участием) молодежной научной конференции «XI Туполевские чтения» Казань, КГТУ им. Туполева 2003.

63. Бочкарева А. Б., Гирфанов A.M., Михайлов С. А., Фалько A.C. Влияние климатических условий эксплуатации вертолета на физико-механические свойства композиционных материалов. Изв. Вузов.120.

64. Авиационная техника. 2007. № 4.

65. Бочкарева А. Б., Гирфанов A.M., Михайлов С. А., Фалько А. С. Зависимость нагружения несущей системы вертолета от температурных изменений свойств композиционных материалов. Изв. Вузов. Авиационная техника. 2008. № 1.

66. Руководящий технический материал РТМ 1.2.011 80 Определение механических свойств пластмасс. Методы статических испытаний.82 MIL-HDBK-17 -1Е.

67. Чамис К. Анализ и проектирование конструкций. Том 8 часть 2. М.: Машиностроение, 1978. 264 с.

68. Филин А. П. Прикладная механика твердого деформируемого тела, том 1. М.: Наука, 1975. 832 с.

69. Бунаков В. А., Головкин Г. С., Машинская Г. П. и др. Армированные пластики. М.: Издво МАИ, 1997. 404 с.

70. Архиреев В. П., Галибеев С. С., Заикин А. Е., Кочнев A.M. Физикохимия полимеров. Казань.: Фэн, 2003. 512 с.

71. Белозеров Л. Г., Киреев В. А. Композитные оболочки при силовых и тепловых воздействиях. М.: Изд во физико-математической лит-ры, 2003. 388 с.

72. Огибалов П. М., Суворов Ю. В. Механика армированных пластиков. М.: Изд во Московского университета, 1965. 480 с.

73. Бунаков В. А., Васильев В. В, Образцов И. Ф. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1977. 144 с.

74. Смотрин Н. Т., ЧебановВ.М. Механические свойства анизотропных слоистых пластиков при кратковременных испытаниях. Исследование по упругости и пластичности. Сборник 2 под редакцией Качанова Л. М. Л.: Изд во ленинградского университета, 1963. 388 с.

75. Лехницкий С. Г. Анизотропные пластики. М.-Л.: ГИТТЛ, 1957.